Ключевое слово
29 | 04 | 2017
Новости Библиотеки

Шахматы онлайн

Чессбомб

Welcome, Guest
Username: Password: Remember me

TOPIC: Идеи и парадоксы квантовой теории

Идеи и парадоксы квантовой теории 03 Дек 2016 08:30 #751

  • limarodessa
  • limarodessa's Avatar
  • OFFLINE
  • Диссидент
  • Posts: 11585
  • Thank you received: 20
  • Karma: -1
Хайдук wrote:
ничего не понял :dontknow:

Это плохо. Поясняю для американских математикофф:

Физики рассказали о создании первого «кристалла времени»

© 2015 N+1 Интернет-издание
nplus1.ru/news/2016/10/06/timewhatistime?utm_source=rnews

nplus1.ru/

Американские физики под руководством Кристофера Монро из Университета Мериленда сообщили о создании первого «кристалла времени» в неравновесной системе из нескольких охлажденных атомов. Потенциально, такая система может использоваться в качестве носителя квантовой информации или выступать в роли сверхточных атомных часов. Описание системы выложено в виде препринта на сервере arXive.org, кратко его содержание пересказывает MIT Technology Review.

Понятие кристалла по отношению ко времени физики обсуждают по аналогии с обычными пространственными кристаллами. Отличительной чертой последних является соблюдение строгого порядка в определенных направлениях. Описывая кристаллизацию вещества из насыщенного раствора, можно говорить о нарушении симметрии в жидкости, чьи свойства во всех направлениях одинаковы, и о сведении симметрии к нескольким ограниченным направлениям. Подобное нарушение симметрии, но уже во времени, позволяет говорить о гипотетических временных кристаллах, т. е. таких системах, где происходят строго периодические процессы.

Простейшим аналогом временного кристалла мог бы быть идеальный маятник, но движения маятника, даже самого лучшего, неизбежно затухают из-за потери им энергии. Понятно, что это справедливо по отношению ко всем макроскопическим системам, не только к маятникам. Однако некоторые физики полагают, что системы, которые смогут поддерживать периодическое движение и при этом будут совершенно стабильны во времени, все-таки можно создать в микроскопических масштабах — там, где потеря и приобретение энергии ограничено квантованием.

Одним из энтузиастов создания кристаллов времени является нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек, посвятивший им две основополагающие работы в 2012 году. В них идет речь о гипотетических квантовых и классических системах, в которых может наблюдаться неограниченное во времени движение (его не следует путать с вечным двигателем, т. к. извлечение энергии из этого движения принципиально невозможно). Эти модели, однако, были раскритикованы другими физиками, которые пришли к выводу, что существование кристаллов времени в равновесных системах с минимальной энергией невозможно. Минимальность энергии в данном случае играет принципиальное значение для возможности существования временных кристаллов. Именно она обеспечивает неограниченность движения во времени — если системе нечего терять, то она будет находится в своем базовом состоянии бесконечно долго. Если же система нестабильна, то она просто не будет временным кристаллом.

В новой работе американские физики предлагают отказаться от требования минимальности энергии и обеспечить стабильность системы другим путем — с помощью эффекта, аналогичного так называемой андерсоновской локализации. Он сводится к тому, что волновая функция компонентов системы строго локализуется за счет интерференции компонентов друг с другом, в результате чего энергия не может покинуть систему. Такую систему авторы новой статьи называют «дискретным временным кристаллом».

Технически, система созданная группой Монро, представляет собой кольцо из атомов иттербия, находящееся на подложке в охлажденной ловушке. Каждый из атомов имеет собственный спин, за счет чего все они могут взаимодействовать друг с другом. Кроме того, физики могут менять спины некоторых атомов, производя возмущение в системе лазером: изменение спина одного атома приводит к изменению спина другого и так далее. В системе возникает осцилляция, частота которой обычно зависит от частоты возмущения, произведенного лазером.

Однако ключевым отличием новой системы, которое и позволяет говорить о создании временного кристалла, оказалось то, что частота собственных осцилляций системы никак не зависела от частоты вынуждающих колебаний драйвера (то есть лазера). По логике авторов, это говорит о том, что система достаточно изолирована от внешней среды, чтобы поддерживать неограниченное по времени периодическое изменение. Другими словам, такая система является «кристаллом времени». Достаточно мощные (надпороговые) внешние возмущения, конечно, могут его разрушить, но в целом он остается стабильным.

Изолированные и сильно скоррелированные системы представляют большой интерес в качестве носителей квантовой информации. Дело в том, что декогеренция, то есть распад квантового состояния системы, представляет собой одну из главных проблем квантовой связи и криптографии (о чем мы подробно писали). Если ученым удастся создать достаточно надежные временные кристаллы и научиться записывать в них информацию, это позволит значительно ускорить появление квантовых компьютеров.

Александр Ершов
Страсти - это ветры, надувающие паруса корабля, иногда они его топят, но без них он не мог бы плавать. (Вольтер)

Идеи и парадоксы квантовой теории 06 Дек 2016 09:16 #752

  • limarodessa
  • limarodessa's Avatar
  • OFFLINE
  • Диссидент
  • Posts: 11585
  • Thank you received: 20
  • Karma: -1
Локальность мира опровергли в космических масштабах

nplus1.ru/news/2016/11/24/bells-inequality

nplus1.ru/

© 2015 N+1 Интернет-издание

Локальность мира опровергли в космических масштабах [ Click to expand ]
Страсти - это ветры, надувающие паруса корабля, иногда они его топят, но без них он не мог бы плавать. (Вольтер)

Идеи и парадоксы квантовой теории 30 Янв 2017 16:53 #753

  • Vladimirovich
  • Vladimirovich's Avatar
  • OFFLINE
  • Инквизитор
  • Posts: 63180
  • Thank you received: 550
  • Karma: 65
www.popmech.ru/science/322452-vtoroy-zak...sya-v-kvantovom-mire
Результаты нового исследования опубликованы в журнале Scientific Reports (входит в группу Nature). «Мы нашли квантового демона Максвелла, который может уменьшить энтропию в системе, причём даже не измеряя её состояние», — говорит Гордей Лесовик.

Большинство процессов в рамках классической физики независимы от направления «стрелы времени»: любой из них можно развернуть в обратную сторону и никакие законы не будут нарушены. Однако симметрия по времени нарушается во втором законе термодинамики, который (в формулировке Клаузиуса) гласит, что тепловая энергия не может переходить от менее горячих объектов к более горячим, поэтому развернуть этот процесс в обратную сторону нельзя.
В 1870-х годах принцип роста энтропии был сформулирован в более строгой форме Людвигом Больцманом в его так называемой H-теореме (произносится «аш-теорема»). Она гласит, что величина энтропии в замкнутой системе, состояние которой описывается кинетическим уравнением (называемым теперь уравнением Больцмана), либо растёт, либо остаётся постоянной. Долгое время эту теорему не удавалось доказать в рамках традиционной статистической физики без привлечения дополнительных ограничений. После появления квантовой механики учёные предположили, что «корни» H-теоремы связаны с квантовыми явлениями. В квантовой теории информации были получены важные результаты, описывающие условия, при которых энтропия системы не убывает.

%-)
Каждому - своё.

Идеи и парадоксы квантовой теории 30 Янв 2017 20:32 #754

  • limarodessa
  • limarodessa's Avatar
  • OFFLINE
  • Диссидент
  • Posts: 11585
  • Thank you received: 20
  • Karma: -1
Vladimirovich wrote:
Большинство процессов в рамках классической физики независимы от направления «стрелы времени»: любой из них можно развернуть в обратную сторону и никакие законы не будут нарушены. Однако симметрия по времени нарушается во втором законе термодинамики, который (в формулировке Клаузиуса) гласит, что тепловая энергия не может переходить от менее горячих объектов к более горячим, поэтому развернуть этот процесс в обратную сторону нельзя.

В квантовой механике, насколько я знаю, имеет место симметрия инверсии времени
Страсти - это ветры, надувающие паруса корабля, иногда они его топят, но без них он не мог бы плавать. (Вольтер)

Идеи и парадоксы квантовой теории 30 Март 2017 06:24 #755

  • самоед-3
  • самоед-3's Avatar
  • OFFLINE
  • Окольничий
  • Posts: 935
  • Thank you received: 15
  • Karma: 4
Очередная работа в развитие идеи, что в основе законов,
возникающих на макроуровне и кажущихся обратимыми,
лежат необратимые законы фундаментального уровня.

Marina Cortês, Lee Smolin
Reversing the irreversible: from limit cycles to emergent time symmetry
arxiv.org/abs/1703.09696v1
Last Edit: 30 Март 2017 06:36 by самоед-3.

Идеи и парадоксы квантовой теории 30 Март 2017 17:16 #756

  • инфолиократ
  • инфолиократ's Avatar
самоед-3 wrote:
Очередная работа в развитие идеи, что в основе законов,
возникающих на макроуровне и кажущихся обратимыми,
лежат необратимые законы фундаментального уровня.

Marina Cortês, Lee Smolin
Reversing the irreversible: from limit cycles to emergent time symmetry
arxiv.org/abs/1703.09696v1

Попросил гугл перевести, получил:
...Цель состоит в том, чтобы найти фундаментальное описание физики выше планарной шкалы, основанное на необратимых законах, из которого выйдет, по-видимому, обратимая динамика, наблюдаемая нами на промежуточных шкалах. Здесь мы продолжаем эту программу и отмечаем, что класс дискретных динамических систем, как известно, проявляет это самое свойство: они имеют лежащую в основе дискретную необратимую эволюцию, но в долгосрочной перспективе проявляют свойства обратимой во времени системы в виде предельных циклов . Мы связываем это с нашим оригинальным модельным предложением в Cort \ ^ {e} s и Smolin (2014a) и показываем, что полученные там поведения можно объяснить с помощью одного и того же явления: привлечение системы к бассейну предельных циклов , Где динамика, по-видимому, обратима во времени. Кроме того, мы показываем, что наши исходные модели демонстрируют ту же самую особенность: возникновение квазичастичных возбуждений, полученных в более ранней работе в пространственно-временном описании, является выражением сходимости системы к предельным циклам, если смотреть на причинное множество описание.

Идеи и парадоксы квантовой теории 03 Апр 2017 05:28 #757

  • Хайдук
  • Хайдук's Avatar
  • OFFLINE
  • Посадник
  • Posts: 28522
  • Thank you received: 36
  • Karma: 3
вот что интересно:

если система находится в запутанном состоянии, то она НЕ наблюдаема опытом, поскольку любое наблюдение разрушит запутанность; а что, если наблюдаем другую систему и результаты наблюдения позволяют сказать запутана ли первая система или уже не? это значит, что мы можем наблюдать увязанность с запутанностью (или не) и таким образом косвенно наблюдать ... саму запутанность, которая сама по себе НЕ наблюдаема. Если все такие системы запутаны и не хотим эти запутанности разрушать, то НЕЧЕГО будет наблюдать, поскольку запутанности НЕ наблюдаемы по определению, попросту НЕ существуют в экспериментальном смысле :P
Last Edit: 03 Апр 2017 16:27 by Хайдук.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования