Квантовые объекты — не волны, бегающие по пространству; квантовая механика не предсказывает наличие параллельных вселенных; квантовая телепортация не позволяет посылать сверхсветовые СМС.
Квантовая механика — это вычислительная схема, которая спсобна давать превосходные предсказания в отношении объектов, лишенных наглядности. Перенесение на них интуитивно “очевидных” способов поведения приводит к деформированной картине возможностей и обещаний квантовой теории.
Несмотря на свой прагматический успех, квантовая механика оставляет недосказанности в отношении структуры реальности, из-за чего возникают мифы, в которых она наделяется почти магическими чертами и выходит за рамки физической теории. В действительности же квантовая механика удивительна и отчасти загадочна вообще без мифов, сама по себе.
Алексей Михайлович Семихатов — доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Теории фундаментальных взаимодействий Физического института им. Лебедева РАН, ведущий передачи «Вопрос науки» на телеканале «Наука», лектор и автор научно-популярных фильмов, лауреат Национальной премии «Книга года — 2023» за научно-популярный бестселлер «Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной».
https://www.perplexity.ai
промт – перескажи текст
Секреты квантового мира: что не говорит теория
Текст,представляет собой расшифровку лекции о квантовой механике, в которой обсуждаются её основные принципы и особенности.
Основные темы лекции:
- Квантовая механика и её популярность: Лектор отмечает, что квантовая механика существует почти 100 лет и является модной темой, но также обрастает мифами. Он подчеркивает, что это не всеобъемлющая теория и что существует множество вещей, о которых она не говорит.
- Универсальность и количественность: Квантовая механика описывает мир на самом глубоком уровне, включая атомы и молекулы. Лектор объясняет, что эта теория является количественной и основана на вероятностных вычислениях.
- Структура материи: Все вокруг нас состоит из атомов, и квантовая механика объясняет их поведение. Лектор указывает на важность этой теории для понимания химии и ядерной физики.
- Проблемы с интуицией: Квантовая механика противоречит нашей интуиции. Например, электроны не находятся в определённых точках пространства, а существуют в состоянии суперпозиции.
- Волновая функция: Лектор объясняет концепцию волновой функции как математического объекта, который не является функцией в обычном смысле. Он приводит метафору с волшебной картой для объяснения суперпозиции.
- Уравнение Шрёдингера: Это фундаментальное уравнение квантовой механики предсказывает эволюцию волновых функций во времени. Лектор подчеркивает его детерминизм и важность для вычислений в физике.
Заключение:
Лекция подчеркивает сложность и необычность квантовой механики, её значимость для понимания природы материи и необходимость переосмысления привычных представлений о физическом мире.
промт – задай 10 контрольных вопросов к тексту
Вот 10 контрольных вопросов по содержанию лекции о квантовой механике:
- Сколько лет существует квантовая механика?
- Почему квантовая механика считается универсальной теорией?
- Какие области физики и химии описывает квантовая механика?
- Что такое волновая функция в квантовой механике?
- Почему название “волновая функция” считается неудачным?
- Как квантовая механика описывает положение электрона в атоме?
- В чем особенность волновой функции для системы из двух и более квантовых объектов?
- Кто предложил фундаментальное уравнение квантовой механики?
- Какую роль играет энергия в уравнении Шрёдингера?
- Является ли уравнение Шрёдингера детерминистическим, и почему это важно?
промт – предложи варианты заголовков
промт – нарисуй картинку иллюстрацию
Расшифровка видео
Поиск по видео
0:02
Очень приятно всех видеть Ещё раз спасибо что вы пришли мы вот о чём
0:07
поговорим Ну квантовой механике скоро 100 лет и все знают слово квантовая так
0:13
же как все знают слово чёрная дыра но мем такой фактически Ну и поскольку штука условно
0:21
модная Ну не сравнить конечно кое с чем с другим но условно модная то она обрастает всякими мифами а на самом деле
0:29
это некая Ну схема у которой есть которая удивительно
0:36
восхитительна но она не всеобъемлющая и она не утверждает всё на
0:44
свете лекция где себя захотел составить полный список того чего не утверждает
0:49
квантовый механика он был бы примерно бесконечный вот ну я поговорю о том чего
0:54
она не утверждает чего она не говорит Разумеется мне прид сказать о том что она говорит тоже Сосем не интересно вот
1:02
ну то есть мы немножко посмотрим с такой критической точки зрения Вот чего значит
1:07
не говорит квантовая механика Я уже сказал что это удивительная вещь Она
1:13
схема математическая схема которая была придумана почти 100 лет назад и описывает наш мир с
1:19
фантастическим успехом при этом оставаясь Ну такой немножко ускользающей
1:26
вещью эта теория универсальная потому мы на данный момент думаем что квантовая
1:32
механика мир наш квантовый до самой сердцевины вот законы Ньютона которым мы
1:40
здесь пользуемся на которой у нас интуиция заточена они не до самой сердцевины они кончаются в двух местах в
1:47
трёх при больших скоростях при сильных гравитационных полях и вот при проникновении туда в Микромир Ну и А про
1:56
квантовую механику Мы правда на данный момент момент конечно учёные на той учёные Как
2:01
только появятся другие факты они довольно быстро передумаю в соответствии с новыми фактами но на данный момент мы
2:07
правда думаем что мир вот так вот странно квантово устроен вот прямо вглубь вглубь в самом конце я немножко
2:15
очень спекулятивного о том что почему это ну где это может быть нарушается но давайте
2:21
пока принимаем что это универсальная теория и Кроме того это количественная теория понимаете мы с вами тут говорим
2:27
обо всём этом без формул за этим стоят математические вычисления которые говорят с такой-то вероятностью
2:33
распадётся такие-то атомы с такой-то частотой полетит Фотон вот такого-то цвета в конце концов уж Если на то пошло
2:41
с такой-то силой долбанёт там ядерная бомба Это собственно было одно из тех вычислений которыми нужно было заниматься на на ранних этапах это
2:48
количественная теория поэтому Ещё раз повторюсь от нас с вами сейчас формулы скрыты но они конечно там
2:55
есть Ну и чем она собственно квант механика занимается это строение атома атом стоим из атомов и Всё вокруг нас
3:01
стоит из атомов Солнца нет а вот мы там земля и столы стулья тигры ложки вилки
3:07
всё стоит из атомов вот значит э атом невозможен по классическим законам То
3:13
есть если бы вдруг отменилась квантовая механика по щелчку пальцев наш мир бы просто бы исчез вся химия строго говоря
3:19
квантовая механика там другое дело что мы не можем точно решить уравнение Шрёдингера Ну не можем Ну потому что очень сложно а вообще очень хотели бы
3:27
одна из там задач для квантовых компьютеров будуще значи это наконец просто химию сделать наукой по решению
3:32
уравнения Шрёдингера вот устройство и свойство молекул – это тоже квантовая история вот просто в химия у кого есть
3:40
друзья Знакомые родственники химики или химическое образование это спасибо это
3:45
прекрасная наука Но она заменяет какими-то такими вспомогательными рассуждениями нашу невозможность решить
3:53
уравнение Шрёдингера Ну само собой строение атомного ядра и все ядерные превращения между прочим включая в
3:59
звёздах солнце светит Ну мы привыкли думать что квантовое – это всё маленькое вот солнце штука большая и необходимая
4:06
совершенно для нас она светит благодаря квантовым законам вся Электроника это вообще вся полупроводники – это квантовая история там её можно объяснять
4:13
на пальцах как-то ещё и там заметает под ковёр это квантовая история взаимодействие света и вещества лазеры
4:19
тепловое излучение дистанционное измерение температуры магнетизм теплопроводность электропроводность
4:25
сверхпроводимость это квантовое явление и среди больших вещей Я уже сказал горение солнца и дистанционное измерение
4:32
температуры Когда вы его делаете вы пользуетесь на самом деле первым квантовым законом законом излучения
4:38
планка и это квантовый механики чемпион по совпадению между теорией и экспериментом значит Ну это абсолютно
4:45
уникальный случай он один такой один но он показательный Значит есть некая величина связанная с электроном не буду
4:50
вдаваться которую ценой больших усилий удалось точно вычислить Вот первая
4:56
строчка – то что вычислено первые четыре знака это ноле
5:01
50 какого-то года а потом каждый следующей пары знаков – Это примерно 10
5:06
лет труда прямо Честное слово 10 лет вычислений и развития методов для
5:12
вычислений а вторая строчка – это радиотехнические измерения которые тоже шли параллельно Ну и ни в какой другой
5:18
науке вообще ни в какой близко нету двенадцати совпадающих знаков то есть
5:24
Это говорит о том что при том насколько квантовая механика выглядит сумасшедшей историей Ну совершенно сумасшедший с
5:31
точки зрения нашей интуиции она не может быть неверной Вот если бы где-нибудь
5:36
чего-нибудь было бы не так мы такого бы никогда не получили повторюсь это такой выдающийся случай но и в миллионе других
5:42
случаев квантовая механика даёт нам замечательные предсказания Но это необычно и
5:48
действительно Ну вот я не рискнул написать словами сумасшедшая она конечно не
5:53
сумасшедшая Но действительно довольно Странная история Она лишь это она контри
5:58
значит нашу интуицию вообще к этому не приспособлены Там просто действует что-то другое и наше знание и
6:03
представление о том что внутри вещей что там мы Разбираем там начинаем мы с того что Разбираем игрушки там какие-то
6:10
детали интуитивно Понятно дальше нам говорят что там какие-то ещё и можно ещё что-то мелкое можно напильником источать
6:17
какую-нибудь железку будут мелкие кусочки вот эта вот история не продолжается вглубь Я хочу провести
6:22
цитату известного человека на очень Малом масштабе Вот на этом квантовом вещи ведут себя иначе не похожи ни на
6:30
что из вашего непосредственного опыта они не ведут себя как волны они не ведут
6:35
себя как частицы они не ведут себя ни как облака ни как бильярдные шары ни как
6:41
грузики на пружинах ни как что бы то ни было из того что вам приходилось видеть
6:46
это Ричард фе Ну и квантовая механика как я уже
6:54
количественная теория если вы-то придумали что-нибудь вместо квантовой механики то начните с того чтобы
6:59
получить Спектр атома водорода Возьмите и объясните почему у водороде вот такие вот линии Вот почему он излучает только
7:06
на определённых строго определённых длинных волн отсюда следует Между прочим это так я не удержался и такой лёгкий
7:13
экскурс сделал что все истории о том что какой-то там Восточный или любой другой сам по себе совершенно замечательный
7:20
мистицизм или любое другое какое-то древнее учение каким-то образом предвосхищает квантовую механику
7:25
пожалуйста относитесь к этому Вот как если вы там найдёте Спектр атома водорода тогда да да тогда значит предвосхищает квантовую механику вот а
7:33
Значит первое не э то есть вот ну если мы это сейчас вынесем то это главное всё остальное там
7:41
вы устанете к концу часть уйдёт и все Не дослушать давайте Вот это на этом на главном сконцентрируйтесь объяснений
7:48
квантовой механики совершенно неправильное такое каждая частица одновременная волна И вот по
7:53
пространству бегают волны вот волна для этого электрона волна для того электрона Вот они побежали и что-то там такое
7:59
делат это вообще не так это вообще неверно квантовая механика описывается
8:04
тем что называется волновая функция неудачное название потому что вообще Это не функция на пространстве и никакая не
8:10
волна Ну так называют Ну ничего не поделаешь исторически это странная штука повторюсь кванто механика рассматривает
8:17
как бы не что-то одно что может там не какую-то одну траекторию например там
8:23
частички А все возможности сразу это называется техническим словом суперпозиция я стараюсь не пугать
8:30
словами а вместо этого предлагаю вместо математики предлагаю метафору в виде
8:36
волшебной карты вот у вас на руках Одна карта одна но в ней прячется несколько значений сосуществует это одна карта не
8:45
колода а одна карта у которой Ну волшебны что-нибудь понятно у которой нету определённого значения как хотите к
8:53
этому относить волшебство ворует математику от математи
8:59
людей уже бы если я сейчас написал бы формулу выражающую ровно то же самое уже бы смотрели в свои телефоны А вот не
9:06
написал ли там кто что-нибудь важное а волшебство как-то лучше идёт значит что
9:12
важно здесь знать Вот если у вас на руках тройка и у вас на руках семёрка это не значит вообще не что у вас Ну как
9:18
десятка нет тройки значения карт защищены они не складываются и взрослые
9:23
люди которые не совсем с картами имеют дело они пишут вот такие угловые скобочки чтобы зна Вот это уже почти
9:32
настоящая волновая функция Тем более что Перед каждым значением вашей одной карты
9:38
это одна карта у вас в руке одна появляется какое-то число причём число не обязательно 2 3 4 5 А может
9:45
быть ми ераз репи Ну или даже чего-нибудь похуже То есть это вовсе даже не целые числа Сейчас узнаем Зачем
9:52
нам числа нужны значит это была метафора и метафора до настоящего момен чень точ
9:59
момен она нам откажет но пока она отлично работает настоящая волновая функция одного электрона устроена Вот
10:05
так эта суперпозиция возможности находиться в различных точках пространства она не описывает нахождение
10:12
ни в одной определённой точке пространства значит это пожалуста очень важно понимать Это действительно идёт в разрез со всей нашей интуицией в
10:19
квантовой механике чаще всего например Электрон в атоме каждый Электрон в каждом атоме Честное слово находится в
10:26
состоянии когда у него нету свойства занимать определён находиться в определённой точке пространства не
10:31
спрашивайте меня что он делает туда не распространяется наша интуиция помните фейна цитату это не пружинка ни шарик ни
10:39
облачко ни что там ещё ни горошина ничто Вот у него Вот вот так вот он устроит
10:45
вот значит это очень абстрактная конструкция это волновая функция Это не волны в пространстве я сейчас поясню
10:50
самое сложное место за сегодня когда у вас действительно всего один Электрон это вот так вот число точка в
10:56
пространстве число точка в пространстве число точка это единственный способ единственный
11:03
случай когда волновая функция Вот это это действительно функция на пространстве смотрите мы вот глядим вот
11:09
на это выражение и к точке R1 можем привязать число А1 но оно перед ним стоит нам дали такую волновую функцию к
11:16
точке R2 привязываем число А2 Ну и так далее к точке А3 привязываем там число к
11:22
точке R3 привязываем ра знам
11:31
это называется функция Да функция на пространстве Но это оче
11:38
это очень частный случай единственный случай когда так вот когда два или больше квантовых объектов вообще всё
11:45
иначе Когда у вас два квантовых объекта значит вы можете думать что один из них
11:51
у вас другой у меня одна карта ваша моя
12:00
То есть у вас что-то вроде двойки трев двойки бубе тройки бубе Семёрки бубе и
12:06
так далее только неизвестно Что это а у меня что-то типа дамы червей короля пик
12:11
это всё одна моя карта одна там дамы пик туза пик я пики полюбил Да
12:17
вот вот ну извините вам маленькие достались надо было в себе взять первую карту Вот Но это такая странная
12:23
конструкция тепер смотрите перед ними стоят Чили волшебного казино а два электрона
12:31
то один в одной точке один в точке R1 другой в точке S1 один в точке R2 другой в точке
12:37
S2 возможность возможность для для первого быть в точке R3 для второго в точке S3 посмотрите что получается что
12:44
число можно привязать только к паре точек в нашем пространстве к паре точек сказать R1 S1 Ага число А1 R2 S2 Вот
12:53
точка R2 Вот точка S2 Ага число А2 Ну и так далее если у вас электрона только к
12:59
трём точкам привязывается значение функции Это означает что чисто
13:04
математически волновая функция не является функцией на нашем физическом пространстве на нём не определено нельзя
13:11
взять если у вас система из трёх пяти-шести электронов А во Вселенной Честное слово Больше одного нельзя взять
13:17
точку и сказать Каково значение волновой функции в этой точке нет вам нужно задать столько точек
13:23
сколько ну ва Ну взять несколько вселенных столько вселенных экземпляров лько
13:29
пространства сколько имеется электронов и в каждом выбрать по точке вот поэтому
13:35
это не поле в пространстве в НМ не в ней нет ничего похожего на магнитное поле электрическое поле и так далее Это не
13:41
поле вероятностей волновая квантовая механика не говорит что волновая функция это поле вероятности или чего-то такого
13:48
и не волна в пространстве Вишенка на торте она нее
13:59
А2 А3 А4 можно каким-то образом считать измерить померить и так далее это ну Это
14:05
сумасшедшая ситуация вот эта штука нам нужна для описания мира А значит что же квантовая механика всё-таки говорит это
14:11
то чем она не говорит волная функции она не говорит что волная функция – это волна в пространстве что она всё-таки говорит о волновой функции Она говорит
14:18
очень важную вещь это странная штука математически абстрактное явление эволюционирует во времени и вообще когда
14:24
что-то развивается во времени в кванто механике пожалуйста обращайтесь к волновой функции это единственный способ узнать вообще как происходит развитие во
14:32
времени она меняется с течением времени меняются эти числа Вот числа а C D вот эти вот перед комбинациями карт моя
14:40
карта ваша такая ская с числом А моя моя другое значение моей карты другое значени ваши карты с числом B и так
14:46
далее числа меняются с течением времени и Шрёдингер был гениален настолько что написал
14:53
уравнение Ну которым мы пользуемся Ну написал уравнение угадал мы им пользуемся оно позволяет нам супер
15:00
предсказывать что происходит называется уравнение Шрёдингера это его тизер энергия говорит волновые функции как ей
15:06
менятся во времени энергия – это такая штука которая становится в квантовой механике таким свирепым свирепым
15:12
преобразователем она набрасывается на каждую волновой функцию бьёт её Ногами Руками
15:18
и деформирует в какую-то другую вот это вот уровнение Шрёдингера в рамочке не в
15:24
виде формул А в виде такого тизера Это фундаментальное уравнение кванто механики всех наших вычислений абсолютно
15:31
удивительная вещь стоит в том что оно
15:40
детерминизм мы делаем одно и тоже а выпадают разные исходы А это уравнение
15:51
детерминирован сейчас и известна энергия то здесь какая она будет там через микросекунд секунду день год и так далее
15:59
на самом деле известно какая она была в прошлом и в будущем и в прошлом то есть Э это с виду с виду шутинг вообще сильно
16:06
досталось когда он написал своё уравнение В основном из-за того что волновая функция – Это не функция в пространстве ему все говорили как такое
16:12
может быть а он разводил руками и он ничего не мог сказать гайзендорфф как-то
16:29
Гер смог подняться и ходить он уехал оттуда немедленно свалил вот гайзер в на
16:36
конференциях так сказать выступал такой аккуратной критикой а в частной
16:41
переписке называл изобретение Шрёдингера отвратительно Вот это основа всего нашего сейчас
16:48
квантовой механики Ну так получилось значит но смотрите в кванто механике есть эндотерм то есть мы делаем одно и
16:53
тоже выпадает раз внутренняя глубинная Случайность она у нас будет е играть а
16:59
уравнение детерминизм Это Макс Борн догадался не
17:06
сразу там несколько месяцев прошло очень с большой задержкой
17:12
почему-то с большой задержкой получил Нобелевскую премию значит волновая функция скрывает в себе вероятности Ну
17:18
вот смотрите значит опять-таки возвращаемся в моё волшебное казино там такая история вот выходите с этой вашей
17:25
волшебной карты пока она одна всё просто повторюсь но мы можем ходить вдвоём Одна карта У меня другая У вас и они вот так
17:30
вот вместе Ну пусть одна да и в какой-то момент я вам забыл об этом сказать в
17:36
казино появляется человек которому трудно отказать такой человек в Казино всегда найдётся мм такого вышибале вида
17:44
и говорит Выложи карту вы её выкладываете она расколдовывание она превращается в обычную карту она
17:50
выбирает одно из значений которые в ней как бы содержались она становится обычной картой на которую можно
17:56
посмотреть и увидеть там в данном случае туза вот если на двойка трев не была вот в
18:03
этом списке того чем она могла бы быть то она никогда не расколдуй в двойку
18:08
трев она может расколдовать здесь вот в тройку в Семёрку в туза соответственно и в даму и выборы между ними совершенно
18:14
случаен ни Вышибало в казино ни хозяин заведения Даже если он Великий мафиози
18:22
не вы Никто не знает Каким образом Во что раскол это удивительная вещь и вот
18:29
правило Борна то что придумал Макс Борн определяет вероятность этих расколдовывание
18:36
а а вот как нужно взять число вот перед тройкой бубе стоит число а Возьмите
18:44
Заведите его в квадрат и это будет вероятность того что у вас будет тройка бубе что когда вы выложите карту по
18:51
требованию казино она превратится в тройку бубе значит что значит вероятность вероятность означает что
18:57
единичный опыт Не непредсказуем ну вы не знаете там вы кидаете кость вы не знаете
19:03
какой стороной она упадёт Но если вы кинете 10.000 раз то примерно 1/6 будет
19:08
единички примерно 1/6 Двойки тройки и так далее если кость честная если кость нечестная вы таким образом примерно
19:15
узнаете вероятности там что она больше лю вы проверите насколько она честная
19:20
Значит вам нужно делать много-много раз и происходит Случайный выбор в одной и
19:25
той же ситуации происходит Случайный выбор с определёнными вероятностями значит Как узнать вероятность которая
19:31
она расколдуй в Семёрку бубе ну как вот перед семёркой стоит число b ему нужно взвести в квадрат Как узнать вероятность
19:38
С которой будет расколдовывание нужна с которой в серия измерений С
19:45
какой частотой будет встречаться туз Ну вот нужно перед тузом стоит число C нужно возвести его в квадрат это будет
19:52
вероятность того что раскол таким образом значит никто конечно не говорит расколдовывание но никто кроме меня все
19:59
называют это коллапс волновой функции некоторые говорят редукция волновой функции для настоящей волновой функции
20:04
происходит вот Что вот у вас есть один Электрон самая простая ситуация в этом своём неопределённом состоянии типа как
20:10
Электрон в атоме Когда в атоме водорода например он там один один очник и когда
20:15
у него нету свойства находиться в определённой точке пространства а волновая Функция может расколдовать
20:21
скола сирова к одному из значений то когда это происходит казино в природе никакого нету происходит
20:28
говорит квантовая механика всё-таки вот это то что она говорит и тут конечно к ней есть вопросы как он оказался при
20:34
измерении его положения когда мы начинаем он сам по себе он не имел такого свойства находиться в
20:40
определённой точке пространства это математически запрещено ему вообще А вот когда мы вмешались э мы стали делать
20:47
измерение в кванто механике любое измерение – это вмешательство потому что осветить светом свет толкает а послать
20:53
другой Электрон он ударит по этому электрону ээ вы любой Агент
20:59
поете для того чтобы выяснить что происходит воздействует на систему поэтому любое измерение в кванто
21:04
механике это воздействие Вот это воздействие приведёт к тому что он окажется в одной из точек Ну вот значит
21:11
это называется коллапс и правило Борна я ещё раз его повторю стоит в том теперь числа занумерованы по-другому перед
21:16
точкой R1 стоит перед точкой R1 как возможностью потенциальной возможностью
21:22
стоит число А1 нужно возвести его в квадрат тогда вы узнаете вероятность что вте измерения обнаружится Электрон в
21:29
точке R1 Ну вот к R2 он коллапсе с вероятностью А2 к к точке R3 он коллапсе
21:37
с вероятностью А3 в квара и так далее прекрасные химики которые
21:43
поднимали руку знают эту историю потому что вот эти вот эти вероятности
21:57
визуализировать на изусть ни горошино ни облаком ни пружиной ничем таким есть тут
22:04
э следующее неприятная обстоятельство коллапс вот это вот который мы наблюдаем
22:09
когда мы делаем измерения не может не может математически запрещено ему описываться уравнениями Шрёдингера это
22:16
абсолютно дикая ситуация Но вот когда вы играете в теннис там полёт мяча управляете законами Ньютона Да там очень
22:22
сложно мячик мокрый травинка прикрепилась А ветер подул закрутился
22:28
ещё чего-то Вам трудно предсказать как он летит но вообще-то законы Ньютона им управляют это как если бы по
22:37
свистку арбитра вдруг он бы самопроизвольно законы Ньютона перестали бы действовать Уж не знаю как вот значит
22:45
по-видимому чего квантовая механика это
22:51
увы не это не мешает ей работать но она не беспокоится о нас Она не хочет Она не
22:56
сообщает нам она не говорит следующие вещи она не говорит Слушайте а
23:03
вот всё-таки какое действие является измерением измерительный прибор – это что вот два электрона взаимодействует –
23:09
это не измерительный прибор там ничего не коллапсе один Электрон взаимодействует с десятью другими ничего
23:16
не коллапсе сотней тоже не коллапсе А когда происходит коллапс Никаких
23:22
комментариев нету насчёт того что такое измерительный прибор который вызвал бы коллапс то есть схлопывание потерю всех
23:29
остальных возможностей кроме одной которой как бы измерена квантовая механика не говорит когда происходит
23:36
коллапс и чем он управляется если уравнение Шрёдингера отменяется на время
23:42
то оно заменяется на что-то Мы привыкли что мир Ну правда планеты летают
23:47
Согласно уравнениям Ньютона Ну не то чтобы они про это знают но так уж получилось что уравне Ньютона отлично
23:53
описывают как они летают мы так неизвестные планеты вычислили и столкновение астероида землёй
23:58
предсказываем уров Шрёдингера отлично работает и позволяет нам предсказывать повторюсь там вероятности распадов и всё
24:04
такое Но если оно временно прерывается оно не
24:09
может выполниться в момент коллапса математически невозможно там есть неки некой запрет прямо это то оно должно
24:16
замениться на что-то ещё кванто механика вообще на эту тему не парится Ну нет его
24:21
нет и всё И что такое вообще измерение тоже неизвестно это самая странная часть кванто механики потому что контакт вот
24:30
этих вероятностей которые мы По правилу Борно определяем вероятность что он будет здесь или здесь или здесь контакт
24:37
с миром происходит через эти вероятности в момент измерения но сама теория не говорит о том ни что такое измерение ни
24:44
что такое измерительный прибор ничем управляется коллапс другими словами квантовая механика говорит Какими будут
24:50
вероятности различных исходов но не говорит при этом что и как развивается
24:55
во времени в нашем физическом пространстве когда у нас больше одного электрона у них нет свойства находиться
25:01
ни в какой точке пространства вообще волновая функция Ну или даже один нет свойства в атоме нет свойства находиться
25:07
в определённой точке пространства мы сделаем измерение бабах
25:12
обнаружили чем управляется его схлопывание в эту точку сейчас а в точно
25:20
такой же ситуации через минуту или через секунду вот в эту а потом в эту а потом в эту Так что в целом удовлетворяются
25:28
правила Борна для вероятности квантовая механика работает но нам не
25:35
сообщает стандартная квантовая механика при этом говорит удивительную вещь Она
25:41
говорит что для того чтобы прибор вызывал коллапс сам прибор не должен подчиняться квантовым правилам не должен
25:48
подчиняться уравнению Шрёдингера Иначе если он подчинятся уравне то никакого коллапса быть не может потому что
25:55
уравнени не может описать коллапс значит парадоксальная ситуация мир состоит весь
26:01
мой измерительный прибор тоже состоит из электронов протонов и нейтронов мой Электрон который влетел туда и я делал
26:07
над ним какое-то измерение вообще-то не знает что это измерительный прибор я я там стою нажимаю на кнопку Или или вот с
26:13
вашей помощью а он просто взаимодействует с соседними электронами и протонами
26:19
э и тем не менее Вот это вот всё большое
26:25
почему-то не должно подчиняться квантовой квантовой механике Но значит квантовая механика не сообщает
26:31
какие объекты и почему почему не подчиняется квантовым правилам то есть и
26:36
не говорит какие объекты являются измерительными
26:41
приборами если пока постольку поскольку уравнение Шрёдингера не нарушается оно
26:49
не нарушается пока мы не делаем измерение оно не нарушается в квантовом компьютере в течение всего квантового в
26:55
кавычках вычисления до последнего изме мо только один раз пото что оно измерение
27:03
схлопывание Дин делает удивитель вещь оно рождает запутанность при почти любом
27:09
взаимодействии и происходит это следующим образом вот метафора запутанности в моём волшебном казино так
27:15
устроено Ну последний раз мы в казино Извините Ну ещё раз Потерпите немного значит тупая игра типа
27:22
пьяницы Вот ваша карта перевёрнута рубашкой Вверх а если у меня Красная карта то превращается в короля А если у
27:30
меня чёрная карта то ваша превращается в даму Ну превращается как хотите крупье приносит если она Волшебная то просто
27:37
превращается А в взаимодействиях элементарных частиц Да просто превращаются это вот очень неплохая
27:44
метафора взаимодействия это какой-то баланс чисел значит Теперь смотрите если я начинаю с волшебной карт который есть
27:50
сумма красный красной карты и чёрной карты Это совершенно нормальное состояние для моей карты то Согласно
27:56
внимания Согласно уравнени Шрёдингера вы ваша карта откликнется следующим образом
28:02
она тоже станет волшебной у вас возникнет король относительно моей красной двойки и дама относительно моей
28:08
чёрной двойки это и называет запутное состояние это просто в точности математические
28:14
запутанное состояние и оно довольно забавно устроено Потому что нельзя сказать Какова ваша карта Ещё раз
28:19
повторюсь моя первая Наконец я выбрал себе маленькие значения чтобы вас не обижать у меня либо Красная двойка либо
28:26
чёрная двойка но Яни Тони друго это странная ситуация когда нет Ясного
28:31
значения А у вас то ли король то ли дама то есть ваша карта показана здесь
28:37
два раза и моя карта здесь показана два раза потому что у моей карты Два возможных значения внимание и у вашей
28:43
карты две картинки это две возможных значения вашей карты но нельзя сказать Каково значение
28:51
вашей карты Почему так получается потому что волновая функция удивительная веь что определено всё в целом но не
28:58
определено состояние По отдельности нельзя сказать нени про мою карту ни про вашу Какова
29:04
она Мы привыкли не так мы привыкли что состояние всего чего-то большого
29:09
описывается как сумма состояния отдельных частей плюс взаимодействие между ними здесь не так это тоже такая
29:15
контри интуитивная штука ну можно только разводить руками мир так устроен и вот
29:20
такое получается именно потому что волновая функция одна на всю систему здесь она одна и на мою карту и на вашу
29:27
карту и она не пытается высаживаться и говорить Чему равно значение вашей карты
29:33
точит если как только вы вслед за Шрёдингера в тридцать пятом году вместо
29:38
второй карты берёте кошку вы получаете кошку Шрёдингера вот прямо прямое продолжение этой идеи такое значит
29:44
единственно что мне понадобится спина очень карты очень много места на экране занимают значит чёрная карты и красная
29:50
карты пожалуйста давайте их заменим на у электрона есть характеристика спин Э вы
29:56
выбираете направление в пространстве и измеряйте его определённым прибором называется прибор штерна герлаха он у
30:02
нас появится чуть позже ещё возможно только два значения либо по этому направлению либо против этого
30:07
направления если направление вертикальное то вперёд вверх или вниз и
30:14
все так даже в серьёзных математических физических статьях так и обозначают вверх и вниз значит ещё раз это то же
30:20
самое что с картами чит у меня есть возможность для электрона иметь состояние вверх состояние вниз И точно
30:27
также это вот волшебство оно ровно вот так работает любая комбинация с числами А и B а спин вверх плюс B спин вниз не
30:34
определено состояние ни вверх ни вниз но вы уже можете помнить про себя что а Квадрат – это вероятность того что
30:41
окажется при измерении вверх А B квадрат вероятность того что окажется при измерении спин вниз это в точности
30:47
Аналогично чёрной карте красной карте и вот такой вот их комбинации как здесь нарисовано всё Прощаемся с картами А
30:54
значит прибор так устроен Электрон состояние спин вверх влетает в прибор
30:59
для измерения спина Согласно уравнению широн происходит следующее вот появляется вторая скобочка здесь
31:06
посередине прибор говорит толстая Стрелка прибор говорит я я вижу я измерил спин вверх Ну ручка
31:13
поворачиваются у прибора текст появляется табло электронное что хотите вот после чего совершенно не квантовое
31:20
устройство а физическое рядом с этим стоит ящик с кошкой переноска У кого есть кошки
31:29
У меня две вот я их уже сутки не кормлю потому что здесь
31:36
вот значит А есть такие диспенсеры еды для
31:42
кошек я-то не обзавёлся чит прибор выделяет газ и кошка засыпает это
31:50
человеколюбие вариант
31:58
спин вниз тогда там некий механизм шестерёнки какие-то выделяют еду и кошка
32:04
ест Вот либо усыпляющий газ безвредный в данном случае либо еда Теперь если
32:09
Электрон влетает в состоянии вот таком не вверх и вниз А вот такая комбинация чего приготовить вообще ничего не стоит
32:15
не буду объяснять как Но вообще ничего не стоит просто ерунда то кошка должна откликнуться двумя способами точно так
32:21
же как ваша карта это делала относительно спины вверх кошка должна спать относительно спины вниз кошка
32:26
должна есть то есть Согласно уровень Шрёдингера кошка должна вовлечь в запутное состояние вот такую вот
32:32
комбинацию возможностей где нельзя сказать это называется кошка Шрёдингера нельзя сказать это ровно Просто она
32:38
просто запутывается Согласно уравнению Шрёдингера другое дело что все понимаем прекрасно и Шрёдингер написал это для
32:44
потому что все слава Богу вот ээ значит у ёнге были в жизни кое-какие недостатки
32:50
но он прекрасно понимал что такой кошки таких кошек не бывает мы таких кошек не видим значит кошка Шрёдингера это если
32:57
кто-то будет спрашивать что это это вообще-то решение уравнения
33:03
Шрёдингер что вообще-то вот они вроде должны быть но мы точно мы их не наблюдаем значит нужно что-то
33:09
постулировать что на самом деле уравнение шна нарушается и поэтому мы таких кошек не наблюдаем строго говоря
33:15
квантовая механика не объясняет как это происходит квантовая механика не объясняет ведь что на самом деле
33:21
происходит происходит один из двух вариантов или кошка там усыпила или она
33:28
получила еду один из двух потому что происходит коллапс к одной из
33:33
возможностей если повторять 10 раз то будет то то то это ну может быть Спит спит спит ест ест спит спит ест ест Ну в
33:40
каком-то таком порядке Уж как получится Это правда случайно получится с определёнными вероятностями но квантовая
33:46
механика не говорит о том Каким образом и почему происходит коллапс
33:52
значит но она пытается ответить один из ответов на вопрос как он происходит это
33:58
параллельные вселенные значит иногда говорят что из кванты механики следуют существование параллельных вселенных нет
34:04
строго говоря не следует но есть рассуждение которое я сейчас хочу вам
34:09
показать которое пытается решить вопрос с кошкой решить проблему кошки и очень
34:17
такое недешёвое решение прийти к мысли о том что существует параллель Вселенной
34:22
смотрите как е раз Т тут такой тезис кто чего не говорит механика не говорит не
34:29
утверждает железно что есть параллельные вселенные но она поскольку она ничего не
34:35
говорит за одно О томм как происходит коллапс волновой функции есть рассуждение которое объясняет коллапс
34:43
параллельными вселенными значит предположим это вот главное предположение что фундаментально и оно
34:50
очень естественное что равнение шрн говор это настолько фундаментальная штука что она никогда не нарушается
34:55
потому что фундаментальные уравнения не могут нарушиться Ну это фундаментальные уравнение это
35:00
такой закон природы значит Ну вот я сейчас жёсткий всё-таки вариант перейду
35:07
значит кошка сначала прибор находится в состоянии готов что в левой части Электрон влетает в прибор в состоянии
35:14
спин вверх и спин вниз в неопределённом ни то ни другое прибор готов кошка спит
35:20
значит если прибор измеряет спин верк то он выделяет яд и кошка всё-таки умирает давайте у меня вот тут был человеко
35:26
любивый вариант всё-таки спит и ест но так драматизма больше вот значит и тем
35:32
более так было У Шрёдингера Ну я не виноват
35:37
вот не видно защитников животных вот значит значит
35:42
э она состояние спин вниз ээ никакого яда не выделяется прибор да
35:50
прибор говорит я измерил спин вниз и кошка оказывается жива Значит так
35:55
происходит у Давайте предположим что так и происходит нужно то объяснить почему мы этого не видим Почему мы не видим
36:01
экзотическое состояние кошек Да потому что хозяйка кошки тоже запутывается потому что эта хозяйка
36:07
сначала не знаю зачем ждёт а потом на вариант где кошка умерла Она оказывается
36:12
в состоянии грустная А на тот вариант где она жива Она оказывается в состоянии Ну весёлая невесёлая нормальная книжку
36:19
читает вот потом ей позвонила мама Мама соответственно тоже поделилась потому
36:25
что один из вариантов мамы как так же как ваша карта стала волшебной при взаимодействии из-за того при
36:32
взаимодействии с волшебной моей картой ваша карта стала волшебной она поделилась на две приобрела два значения
36:38
точно так же в одном случае мама ну немножко огорчилась а в другом стала там
36:43
дочку чем-то другим грузить вот Вселенная делится на несколько на самом деле дело не в маме конечно а в том что
36:50
очень быстро из-за наличия среды очень быстро накапливается очень большое количество изменений И каждый в каждой
36:57
вселенной наблюдатель остаётся своим результатом это такая очень грубая метафора того что происходит там с
37:02
кошечка в одном случае всё в порядке В другом нет различные ветви расходятся каждая свои дорога и больше не
37:08
встречаются из-за колоссального колоссального числа накапливающие различий значит это очень логичная
37:16
идея и пожалуй следовало бы сказать Ну вообще наверное если мы приняли
37:23
уравнение в квантовой механике то вот как-то коллапс Очень
37:29
странное явление на самом деле происходит всё просто Каждый из нас Мы
37:34
каждый раз мся в одном варианте в одной ветви Вселенной видим только что-то одно и нам кажется что только кажется что
37:40
только это и происходит если бы у этой концепции не были бы сложности с пониманием вероятности я не буду
37:47
вдаваться подробно но проблем примерно в следующем понимаете очень трудно
37:53
объяснить что вот эти букво А и Б что их квадраты – это вероятность В каком смысле вероятность если вообще
37:58
происходит всё В каком смысле вообще стремиться к какому-нибудь выбору предположим у вас
38:04
какой-то выбор квантовый там и вы происходит какое-то квантовое явление и вы хотите как-то Ну на вас сказываются
38:12
его последствия вы хотите к ним как-то подготовиться Зачем вообще готовиться Если Вы точно знаете что будет и живой
38:18
кот и Мёртвый что будет И то и другое Ну если вариантов 10 то будет и первое второе и пятое и десятое то
38:26
есть в некотором смысле сумма вероятности больше 100% у этой штуки правда есть проблемы с пониманием
38:32
вероятности Они конечно гораздо тоньше чем я сейчас сказал люди над этим Работают но это так далеко как квантовая
38:39
механика сейчас заходит в обсуждении того Могут ли быть параллельные
38:46
вселенное это ещё раз Что это Это не утверждение квант квантовая механика не заявляет кулаком послу что существуют
38:53
параллельные вселенное существуют копии нас Но это рассуждение кото Если бы у
38:59
него не было совсем никаких других сложностей может быть они будут преодолены когда-то оно выглядело бы
39:06
очень логично потому что объясняла бы
39:16
необъяснимая механика дешёвое объяснение запутанности такое Ну как Т правую
39:22
перчатку положил в одну коробку не глядя левую перчатку в другую коробку но нег
39:27
отправил одну в Токио другую в Архангельск и значит когда в Токио открыли увидели
39:35
что там правое Ну значит в Архангельске левая ничего подобного значит квантовая
39:40
запо не правые левые перчатки Дело в том что там не совсем перчатки тут изобретено новое слово
39:47
слово перчатки и слово варежки написано через раз через букву вот это вот не перчатки и не варежки А вот это слово
39:54
кото я не могу прочитать Сейчас вы Пойте Почему запутано устроена сложнее чем кажется на
39:59
первый взгляд А я я обещал распрощаться с картами Извините Ну я просто не умею
40:07
перчатки и варежки рисовать вот а может быть стоило бы смотрите ещё раз две запт
40:13
карты моя и ваша у моей моя знат здесь повторна два раза потому что у не два
40:18
возможных значения И ваша тоже повторна ваша вторая мо дется измерение вается то
40:28
тогда в вашей оказывается король потому что раз дама то она может встречаться
40:35
только в той части Где в вашей написан Король и коллапс или что угодно другое разделение вселенных приводит к тому что
40:42
вторая часть второй слагаемые оказывается неактуальным А если в моя при измерении случайно оказывается
40:48
король то значит существенно вторая часть нашей этой самой волновой функции
40:53
этой волшебной карты Тогда ваша автоматически оказывается дамой Вот Ну а как это так значит То есть
41:00
измерение над моей А вы далеко уже А вы на Луну улетели измерение над моей
41:05
немедленно оказывает влияние на то что делается у вас как это может
41:10
быть как это может мгновенно передаваться очень подозрительно и
41:15
думает что может всё-таки варежки или перчатки ведь волновая функция на самом деле посмотреть на волновую функцию
41:21
нельзя Это математическая конструкция может быть мы просто не знаем какие значения карт каждый раз на
41:27
самом деле выбираются а квантовая механика нас дурит тут метафоры карт не хватает всё Прощаемся с картами ещё раз
41:35
Обещаю клятве Обещаю Прощание с картами значит настоящее запутанное состояние вот это вот просто математическа формул
41:41
из математических статей из физических статей запутанные Два электрона первый и второй первый у меня второй у вас Ну вот
41:48
такая комбинация если у меня спин вверх то у вас спин Вниз А если у меня спин вниз то у вас спин вверх вот значит наш
41:53
друг Ну у меня вот тут помощники мои Аня и Яша значит э они делают измерение там так устроено
42:01
прибор шр герлаха устроен Так что если спин вверх то Электрон вылетает Вверх а если спин вниз то он вылетает вниз и в
42:06
зависимости от того куда на экране он попал вы знаете какой у него спин был А когда он туда в неопределённом состоянии
42:12
вы не знаете куда он вылетит вверх или вниз случайно он выбирает значит измерение над первым электроном скажем у
42:17
Ани буква а случайно выпадает вверх или вниз если выпадает вверх случайно то
42:24
запутанное состояние так как оно здесь написано коллапсе к своему первому слагаемого Но
42:32
тогда второй Электрон воли неволи он ничего для этого не делает он вообще пассивен он он может быть далеко сам
42:39
собой оказывается в состоянии Вниз А если у Ани в результате измерение получило состояние вниз то второй
42:45
Электрон окажется в состоянии вверх и самое Ключевое место что всё гораздо
42:51
круче тоже самое запутано состояние можно записать иначе это математика кото
42:56
для которой у меня не нашлось метафоры это правда свойство математики квантовой
43:01
механики вот то что на меня написано сначало запутанное стояние вверх вниз
43:06
минус вниз вверх можно написать можно выбрать другое направление в пространстве в качестве опорного если у
43:12
меня влево то у вас вправо а если у меня вправо то у вас влево А если у меня вот коса в эту сторону то у вас
43:18
противоположную А если у меня туда то у вас то у вас наоборот для любого направления любого направления можно вот
43:26
это в той записи которой я пользовался с самого начала не выделено вертикальное
43:32
направление на самом деле оно там вроде бы присутствует потому что Такова запись но я мог бы выбрать горизонтальное направление и точно также выразить вот э
43:41
вот неопределённость и вот это вот такую странную корреляцию между моей и вашей
43:46
моим и вашим электроном в виде горизонтального вдоль горизонтального направления или вдоль любого другого
43:52
Косого направления как здесь нарисовано вотт
43:57
спи электрона вдоль этого Косого направления то опять-таки у Ани спи она
44:02
повернула свой прибор штерна герлах из вдоль Косого направление если у неё определится вот такой вот косой вниз то
44:09
волновая функция скола сиру ЕТ к первому слагаемого и второй сам с собой окажется в состоянии вот туда вот Вверх а если у
44:16
Ани вверх то наоборот коллапс будет ко второму слагаемые та второй Электрон сам собой окажется в состоянии вниз и можно
44:23
выбрать вообще любое направление в пространстве любое вот у Ани и яши договариваются и выбирают поворачивают
44:29
свои приборы под определённым углом ну на на Альфа центавр смотрит а после этого там на не знаю там на Какая ваша
44:37
любимая звезда на Сириус вот ещё на что-нибудь вот значит спины остаются
44:42
строго коррелированный
44:49
Шрёдингер Электрон номер готов ответить или вопро
44:58
будем изме вертикального или на вопрос о спине вдоль другого направления на каждый вопрос он отвечает
45:06
правильно что значит правильно демонстрируя спин противоположный тому который измерили у электрона номер о но
45:14
Электрон номер д Как ученик на экзамене не может знать какой из д вопросов я
45:20
собираюсь задать вре
45:28
ние вдоль какого направления изме с и ВС равно они отвечали правильно
45:35
Поэтому говорит Представляется что наш ученик готов дать правильный ответ на
45:40
первый вопрос который ему зададут неважно какой Следовательно очень логично он должен знать оба ответа Но
45:48
вот квантовая механика запрещает знать зам
45:57
то что я в своей книжке называю кроме так никто не говорит Потому что все говорят эрмитово операторы в
46:03
гильбертовом пространстве не коммутируют Вот но смысл та смысл тот же значит одновременные значения спина
46:11
вдоль различных направлений запрещены они не влезают в волновую функцию они не помещаются в квантовую механику они
46:16
приводят к математическому противоречию в квантовой механике как мы её знаем что же тогда всё-таки то есть
46:23
понимаете Почему перчатки и варежки потому что перчатка это вдоль вот такого
46:29
направления а Варежка вдоль другого направления так там не перчатки не варежки потому что вдоль любого
46:35
направления он готов ответить и когда вы открываете коробку у вас там то перчатка то варика то разноцветный носок то что
46:42
ещё бывает у нас правые и левые не знаю вот ботинок а пожалуйста ботинок
46:47
например ботинок сапог и так далее Вот то есть чем оно было до того как вы
46:53
открыли коробку Эйнштейн в том же три ПМ году когда НР Вот то
46:59
говорил Эйнштейн думал что может быть вс-таки на самом деле мы не ВС знаем за кадром в глубине
47:06
вещей мы не всё открыли в глубине вещей есть что-то скрыто То есть если Электрон
47:11
первый не передаёт второму сигнал быстрее Света чтобы он ответил правильно
47:17
то должны быть известны заранее спины вдоль всех направлений но как я уже сказал знать заранее спины вдоль разных
47:24
направлений одновременно не помещается Хани значит квантовая механика не полна
47:29
говорил Эйнштейн и в New Times появилась статья Подольский слил до научн с
47:35
подольским больше не разговаривал до публикации в научном журнале вышла публикация в New York Times Эйнштейн
47:42
критикует Эйнштейн критикует квантовую теорию электроны Эйнштейн вопрос что происходит
47:50
электроны получают шпаргалки в момент создания запутанной пары то есть Они получают то Квака щат то есть они несут
47:59
с собой список ответов образом каким-то способом который не контролируется
48:04
квантовым механикой как нашей вот этой замечательной физической теории которая отлично работает но не на все вопросы
48:10
отвечает от этой шпаргалки требуется воспроизвести квантовую Случайность поэтому шпаргалка должна каким-то
48:17
шпаргалка Като функция какая-то там математика внутри каким-то хитрым образом работает и сообщает электрону
48:23
список всех возможных значений
48:28
Какая значит если это случайная раздача свойств
48:36
должна управляться чем-то неизвестным нам скрытым механизмом который
48:41
называется скрытые параметры А значит многие из вас слышали значит
48:48
идея скрытых параметров существовала С тридцать пятого года Что
48:54
значит не было никакого способа узнать есть скрытые параметры нет скрытых
48:59
параметров но есть мнение о том что л запретил скрытые
49:05
параметры нет бел не запретил скрытые параметры то что произошло бел запретил
49:14
локальные скрытые параметры Вот как это работает бел задал Следующий
49:21
вопрос Это про вты годы через 30 лет после того как Эйнштейн свой вопрос
49:28
А нам неизвестны никакие подробности устройства этой шпаргалки в квантовой
49:33
механике бел сказал что Оказывается можно обнаружить шпаргалку ничего не
49:38
зная о её устройстве нужно только задавать вопросы которые предполагают не строго однозначные ответы измерять
49:46
значение спина вдоль рассогласованность
49:56
поворачивают свои приборы рассогласованность показано яж вдоль направления б проводит
50:03
серию измерений потом Яша меняет направление на штрих
50:08
потом Яш Возвращается на старое B а не меняет на Ашт А потом а не измеряет
50:14
вдоль а штрих а Яша вдоль Яша вдоль штрих а затем они делают каждый раз
50:19
когда спины вперёд они пишут единицу когда спин назад пишут пишут минус единицу экселевской вычисление
50:26
перемножают свои значения и берут среднее по строке произведений Белл
50:32
сказал удивительным образом составим формулу где сложим среднее в первой
50:37
серии А и B среднее во второй серии атри среднее в третьей серии а’ B и вычтем
50:44
среднее Вт в четвёртой серии а’ b’ если значения спина приписаны заранее и не
50:50
выпал некие условия локальность то есть они не кричат друг другу через расстояние со скоростью больше скорости
50:56
света то формула бела не может быть больше двойки Итак если электроны несут
51:04
локальную шпаргалку вот локально договариваются честно о том знаешь тебя спро про спин туда скажем вот это сюда
51:11
такой у них полный список То есть если на самом деле какие-то значения есть просто они нам неизвестны то тогда
51:18
формула бела не может быть больше двойки но По правилу Борна кванто механи без
51:24
всяких пояснений берм волновую функцию ня правила Бор и выясняем что можно под такими углами повернуть что там будет 2
51:30
ко2 это в оче раза больше в природе Природа говорит Я пропускаю подробности
51:37
потому что в основном делали с фотонами прибора Природа говорит в природе не двойка А 2 ко2 то есть не мы не знаем
51:45
какие свойства а свойств нету это довольно круто это правда
51:51
трудно себе представить понимаете если я чего-то не знаю но это я не знаю там жето
51:57
Если бы там что-то было неизвестным мне образом если там были перчатки сейчас
52:03
или носки каждый раз или сапоги Ну что угодно другое что-то конкретное скрытым
52:08
от меня образом то неравенства бела не нарушались бы они нарушаются это называется в природе нет
52:16
локального реализма квантовая
52:21
запутанность есть и свой
52:27
для криптографии но она тем не менее не позволяет передавать сигналы быстрее
52:32
света значит квантовая механика не говорит что можно сделать сверхсветовой сигнализацию отправлять сверхсветовое
52:39
SMS не удаётся из-за того самого
52:57
Я может быть в это время на Марсе не есть ли это мгновенная передача информации ужасно соблазнительно Нет Нет
53:05
Аня не может контролировать Какой из вариантов случится у неё нет кнопки чтобы послать сигнал вниз когда у я
53:12
возникнет вверх у него нету этой кнопки у неё нету привода к этой внутренней системе квантовой механики поэтому она
53:18
не может передавать информацию Я удивительного
53:26
эфект запутанности без квантовой механики а подручными средствами Ну наме фокус бы ставили делали бы демонстрацию
53:33
как работат кванто механика Ну для студентов например и каки приборки бы сделали искусственные такие
53:39
демонстрационные то вот тогда нам бы потребовалось сверхсветовая сигнализация Удивительная история значит квантовая
53:45
механика внутри себя в каком-то смысле общается быстрее Света это происходит
53:50
Почему Потому что волновой функции наплевать на пространство время она не функция на пространстве это гори
53:57
но она не позволяет нам передавать быстрее скорости света но если мы
54:02
захотели соревноваться с квантовой механикой её обогнать нам понадобилась бы сверхсветовая сигнализация
54:08
неформально очень неформальное высказывание поскольку волновая функция не поле в пространстве она может
54:13
позволить себе то что невозможно обычными локальными средствами и
54:19
квантовая телепортация которой многие из вас тоже слышали кванто механика говорит
54:24
что это свой транспор ру на Марс на Луну или в Альфу Центавра с помощью
54:30
телепортации карты Ну хорошо Ну хорошо Ну хорошо
54:37
карты Итак смотрите это последний раз карты мы вообще заканчиваем через 5 минут
54:42
значит снова запутанная пары вы уже привыкли только теперь А и яши индекс а
54:47
индекс Я у а яши значит повторюсь всего Уно знания вот так вот такие вот воб
54:58
просто есть запутанная пара она сама не информация Она что-то вроде телефонного провода мы используем ресурс запутанный
55:04
пары чтобы сделать квантовую телепортацию сейчас всё увидите прямо телепортацию прямо увидите вот значит
55:10
что у а Ани в лаборатории у неё это самое частное предприятие она
55:16
индивидуальный предприниматель У неё ип ип телепортация Значит ей приносит посылку заказчик даёт деньги приносит
55:23
посылку в виде волновой функции в виде электронно некото волновой функции вот с такой Ну вот у нас карты вместо спина Ну
55:31
как-то так уж ладно Значит тут два числа а и б я говорил что волновую функцию нельзя прочитать эти числа неизвестны
55:39
они могут быть сколько годно длинные в десятичной записи и они нам неизвестно их нельзя посмотреть То есть это такая
55:44
посылка письмо которую нельзя прочитать совсем в принципе но не Прочитав его его
55:52
можно телепортировать туда яши удивительное дело делается а запутывает
55:57
состояние которое ей дали состояние посылка пно там у каждой карты индекс Но
56:04
запутывает со своей карты вы спросите как запутывает ну очень коротко Значит
56:09
есть такая операция называется из Ну друзья Знакомые родственники
56:15
программисты конечно у кого-нибудь да есть Ну точно есть у меня Да вот так
56:21
мало Вот и компьютерная
56:27
операция она вот прямо здесь применяется только в квантовом квантовом контексте смотрите значит вот карта которая была
56:36
на верхнюю строчку смотрим Если дама взаимодействует с
56:41
королём от Ани то ничего не происходит А если король вот этот вот чёрненький
56:47
который перед буквой б стоит взаимодействует то карта вторая переворачивается получается дама и тоже
56:55
самое другом случае в нижней строчке вот король который стоит рядом с
57:00
буквой б разговаривая с дамой превращает даму в короля А вот дама которая рядом с буквой а стоит разговаривает с кем
57:07
угодно ничего с этим Кем угодно не делат этого достаточно чтобы запутать Ани делает такие преобразования а потом
57:13
сделав эти преобразования они подчиняются Урав кстати говоря она делает измерения над своими двумя
57:19
картами у неё две карты в лаборатории ещ раз исходно одна из двух запутанных одна у неё другая у яши и посылка которую ей
57:27
передали она перепутка то Электрон Надеюсь Понятно
57:33
Вот со своим электроном перепутаешь
57:56
она не знает что дама дама то у яши волновая функция в точности вольный знак
58:02
стоит в точности такая какую Ани принесли Она целиком туда телепортировались прямо целиком Сама там
58:10
на Марсе она оказалась в точности такая правда если у Ани другой вариант то вот
58:15
здесь есть неправильный знак перед буквой б если у Ани третий вариант то король и дамы перестав
58:22
местами рипере знак другой от яши в трёх случаях
58:29
во втором третьем и четвёртом от яши требуется небольшая поправка либо изменить знак у короля либо переставить
58:35
Короля и даму либо И то и другое сделать но как ему узнать что нужно сделать
58:41
чтобы в каждом из четырёх случаев появилось у него возникло ровно то что в
58:46
первой строчке чисел а иб никто не знает Яша манипулирует нес чис он манипулирует самими состояниями квантовой механики
58:54
самими значениями карт Аня должна сообщить Яше результат и это всего
58:59
четыре варианта это два бита информации Яша получив сообщение делает поправочного в результате он получает в
59:06
точности то состояние которое было у Ани оригинал при этом погибает измерение которое Ани сделала убила оригинал там
59:13
то есть когда Шварцнегер заходит в кабинку для телепортации он там погибает Согласно закону квантовой механики
59:20
телепортации не происходит быстрее Света Да коллапс случается мгновенно Но я же должен ждать пока него дойдёт
59:26
радиограмма телефонограмма почтовый голубь прилетит что угодно по обычным каналам даёт дойдёт сообщение от Тани
59:33
какой результат Она получила если сообщение пропадёт по дороге Кстати если Плохие парни его перехватят то всё зря
59:40
погибла исходная сообщение ничего не доставило значит ещё
59:47
чего Ван закончились телепортации И вообще заканчиваем ещё пожалуй несколько слайдов чего квантовая механика не
59:54
говорит однозначно это глубокий и сложный вопрос он отдельный от всего что было до сих пор
1:00:00
он она не очень говорит Как из квантового мира вырастает наш классический но в этом направлении идёт
1:00:07
большая работа значит квантовая механика не всё нам
1:00:14
рассказывает во-первых она не говорит спекулятивные вещи там о том что можно
1:00:20
перемещаться быстрее скорости света и так далее а во-вторых она нам про себя не ВС рассказывает она работает как
1:00:26
Оракул она делает превосходные предсказания Но это предсказание результатов измерений сведения о системе
1:00:32
загружаются волновую функцию волновая функция эволюционирует в математическом пространстве в математическом
1:00:37
пространстве никто по пространству не бегает у них я уже 10 раз говорил нету свойств как правило как правило нету
1:00:43
свойства находиться в какой-то точке пространства всё происходит в воображаемом математическом пространстве
1:00:49
там происходит эволюци Согласно Шрёдингера потом в какой-то момент вы говорите Ну всё я устал ждать
1:00:54
вытаскивает из и делаете измерение оттуда вываливаются вероятности По правилу Борна значит
1:01:01
прави Борна сообщает вероятности вы делаете миллион опытов И убеждай что да
1:01:08
как кванто механика предсказал такие вероятности и есть это вот это та самая схема которая
1:01:15
работает непонятно ни за счёт ни как происходит коллапс делится вселен и не дется непонятно за С чего предсказания
1:01:23
сбываются воно обеспечивает всё это великолепие это не поле в пространстве не функция на пространстве вообще не
1:01:30
наблюдаемая штука не определённо в физическом пространстве Ещё раз повторюсь не думайте о ней как о
1:01:35
бегающего волне как о магнитном поле или любом другом физическом поле или волне в пространстве и пожалуй что самое сложное
1:01:43
что строго говоря из-за того что волновая функция одна на всех квантовая механика не очень у него есть большие
1:01:49
сложности как сконцентрироваться на какой-то подсистеме ведь собственно запутанность – это такая рябь в глазах
1:01:55
из того что в целом всё определено А на подсистеме сконцентрироваться Нельзя
1:02:00
Нельзя выделить одно состояние какой-то какой-то подсистемы слово существовал как это
1:02:06
перевод слова термина B be то что существует
1:02:12
А ну то есть мы прекрасно понимаете Мы прекрасно поним что да да есть там электроны протоны там атомы фулерен
1:02:18
что-то ещё мы умеем применять к ним квантовую механику Но если бы нам дали
1:02:23
какую-то волновую функцию какой-то системы Ну оттуда е можно записать так и вообще
1:02:30
средне взятой волновой фун вообще непонятно она описывает Кто там где находится в каком пространстве Кто
1:02:35
где кванто механики Она довольно высокомерна по отношению к нашему
1:02:41
физическому пространству где мы живём Это потому что волновая функция относится только к системе в целом
1:02:47
кванто механика не говорит это мой главный тези что по пространству бегают какие-то вол вме
1:02:54
частиц И как я пытался сказать эта штука потрясающим образом работает я настаиваю
1:03:00
что из-за этого из-за того что она работает потрясающим с потрясающей точностью Это лучшее что у нас есть но
1:03:07
одновременно Не договаривает ну так довольно сильно это самое удивительное что
1:03:14
когда-либо вообще было придумано людьми Спасибо
