yigal_s

Дислеймер. Если вы внимательно читаете мои сопелки и ворчалки по квантовой механике, то нового тут почти ничего не будет, пожалуй. Ну и вообще, при моём уровне знания квантов, если дай бог у меня появится что-то новое, то я уж сразу в arxiv.org буду писать. ))) In other words, шансов написать что-то новое про кванты у меня пока-что 0.000000001%.

Припомнился тут мне роскошнейший мой квантовый срач у Проф. Мориарти аж одиннадцатилетней давности. Я думаю, по сравнению с теми временами, я достаточно продвинулся в знании QM, чтобы это всё сейчас пересмотреть и подвести какой-то итог с точки зрения моей сегоднешней умеренной (но всё ж) компетенции.

https://prof-moriarty.livejournal.com/954034.html?thread=12441778#t12441778
+ небольшой разбор полётов с того ж времени на https://yigal-s.livejournal.com/370107.html#comments

Тогда я знал кванты только по каким-то очень неплохим популярным книгам + невыученный/недоученный курс квантмеха по Блохинцеву, ужас, летящий на крыльях ночи. Конечно, пытался уже тогда читать всякие книжечки и учебники, курс того ж Дирака и ещё десяточек, но хорошего цельного понимания базового матаппарата и базовой квантовой физики у меня тогда так и не сложилось (и я это прекрасно понимал). Фрагментарное понимание, впрочем, было. (Да, я по прежднему считаю, что очень многие курсы и учебники квантовой механики начального уровня абсолютно ужасны и не способствуют минимально достойному её освоению, а не зазубриванию).

Сейчас я кванты знаю... ну, пожалуй, если говорить с точки зрения экзаменатора, в пределах хиленького недоинженерного undergraduate, при этом с точки зрения реального практического владения метариалом, это, конечно, никак не уровень студента, хорошо проработавшего MIT 8.05-8.06 undergraduate QM. Пожалуй, нормально для моих обстоятельств. В принципе, я собой вполне доволен (случай уникальный), т.к. те вопросы, которые я хотел закрыть в знании QM (из тех, что можно было закрыть), я закрыть для себя смог вполне успешно, а заодно и открыл для себя огромнейший необозримый мир квантовой и теоретической физики, существование которого отнюдь не ощутимо по чтению попсовых книг или элементарных вводных курсов QM. Не доволен лишь тем, что не прокопал до хотя бы элементов теории декогеренции и до минимально приемлемого знакомства с квантовой теорией поля. И что терпения и усчидчивости пока не хватило прослушать хоть один полный курс по QM Foundations. Ну там и владение обычным MIT undergraduate + graduate QM + Quantum Optics + Quantum Information тоже хорошо бы если б было. В общем, аппетит приходит во время еды и может ещё что-нибудь в будущем тут удастся.

Удивительно, но добавить к тому срачу у Мориарти мне сейчас практически нечего. Кое-где я слишком с аллергией реагировал на реплики участников, основная проблема которых была в том, что они просто не поняли, о чем я, собственно, выступаю. Или же моя проблема была в том, что я почему-то воображал себе, что эти люди должны сходу понимать то, что находится у меня в голове (ах ну да, я взял это из популярных книг и каких-то неплохих сайтов по физике, и я почему-то был уверен, что и все остальные причастные к квантам что-то об этом слышали). И почему-то я считал, что они должны признать "неполноту" или "недоработанность" квантовой механики - ибо если это понятно мне, неучу, то должно быть понятно и им, прочитавшим учебники, сдавшим экзамены, преподающим и работающим в области квантмеха (а практически, похож, всё было ровно наоборот, ну и вообще, последние люди, с которыми стоит говорить о проблемах в квантах - это физики в их большинстве, хехе.).

В принципе, на тот момент всё было всё же в целом нормально в той дискуссии с моей стороны. Сейчас же... ну какой же смысл было поднимать вопрос о тех проблемах физики, которые не решены? Чтобы половина объясняла тебе, что на самом деле они решены, а другая объясняла тебе, что ты нихрена не знаешь даже классическую физику?

Тезисы постфактум:

1. Проблема "Кота Шредингера", т.е. проблема возможного существования квантовой суперпозиции классических состояний макроскопических систем и перехода от квантовых состояний суперпозиции к "классическим измерениям" в физике не решена. Теория декогеренции не является вполне достаточным и удовлетворительным решением, поскольку она объясняет лишь возникновение состояний "запутанности" с окружающей средой, которые могли бы выглядеть как классическая вероятностная комбинация классических состояний (редуцированная матрица плотности системы прибор+частица с нулевыми недиагональными челенами), но всё ещё не объясняет, как возникает в реальности лишь одно из этих вероятностных состояний. Унитарная эволюция волновой функции никак не может приводить к коллапсу к единственному состоянию, сколько вы запутанность с окружающей средой не вводите и как вы матрицу плотности не редуцируйте. И если вы верите в теорию декогеренции как конечное объяснение, то у вас за кулисами "классической т.е. диагональной" редуцированной матрицы плотности таки немедленно замаячит Эвереттовский Мультиверс (который мейнстримная физика таки не признаёт за мейнстримное решение) со своими собственными нерешенными принципиальными проблемами. Разумеется, операционистская формулировка квантовой механики, когда заявляется, что результаты опытов великолепно предсказываются унитарной эволюцией волновой функции и последующим примением проективного постулата (и любые вопросы о том, почему именно это так, не имеют физического смысла) вполне имунна к вышеизложенным претензиям, но эта формулировка феноменологическая, иными словами, квантовая механика, сформулированная подобным образом не может претендовать на статус фундаментальной физической теории элементарных частиц и всё ещё не способна дать отчет, что такое "физический прибор", что такое "измерение" и при каких именно обстоятельствах и за счет каких именно в точности факторов большая система элементарных частиц превращается в "физический прибор". Повторюсь, что разговоры о декогеренции с окружающей средой тут, увы, не достаточны.

2. Неклассические корреляции спутанных частиц, разделённых пространственноподобным интервалом (т.н. "EPR-парадокс" и дальнейшие результаты Белла/Аспекта как бы вроде бы обосновывающие нелокальность квантовой механики)? Опять же совершенно нерешённый на сегодняшний день вопрос. Оставь надежду всяк сюда входящий. Лохам вроде меня абсолютно бессмысленно разговаривать об этом с 99% физиков - не признаются. Не признаются в том, что тут есть хоть какая-то проблема, требующая хоть какого-то дополнительного понимания помимо просто жонглирования формулами из учебников и повторения заклинаний Бора. Хотя, скорее, замечание про 99% относится более к первому пункту. Абсолютно бессмысленно спрашивать среднего квантового физика обо всём этом - мол, что это такое и как это вообще возможно. Не ответят потому, что проблема не решенная.

3. Ах ну да. Статьи Хренникова якобы что-то объясняющие про измерения спутанных частиц посредством якобы какой-то зацепки в проективном постулате формулировки фон-Неймана, который, якобы, не понимают физики? Мол, оператор измерения только одной из спутанных частиц имеет вырожденный спектр. Ну да, и что это вообще объясняет в природе явления? Честно говоря, этот вырожденный спектр - такая тривиальщина, что что там собирался выудить Хренников, и где он нашел физиков, что якобы считали или с ним согласились, что то, что конкретно фон-Нейман писал о проективном постулате имеет хоть какое-то досель непознанное нетривиальное значение итд итп?... Тогда это были новые статьи. Спустя 10 лет - кто там на них ссылается, кто там хоть что-то нашел состоятельное? :-)

Ну и повторюсь (я уже сказал, что ничего нового не скажу), что малокомпетентному человеку вроде меня говорить обо всём этом с физиками, которые не согласны, что в QM есть серьёзные проблемы в основаниях (Bohr&Copenhagen interpretation suck etc.), можно исключительно в порядке биения головой об стенку. От этого, возможно, можно как-то улучшить состояние головы, стенка ж ничего и не заметит. В физическом сообществе достаточно профессионалов, говорящих о проблемах в основаниях и пытающихся их решить, физики справятся прекрасно и сами. Те из них, что понимают. И то, что 40-90% не понимают, это, даже если и не нормально, опять же вполне может быть отрефлексировано и обсуждено самими физиками. Без меня.

"Here are some words which, however legitimate and necessary in application, have no place in a formulation with any pretension to physical precision: system, apparatus, environment, microscopic, macroscopic, reversible, irreversible, observable, information, measurement."

Against Measurment, John Bell, 1990

http://www.johnboccio.com/research/quantum/notes/bell.pdf
http://www.tau.ac.il/~quantum/Vaidman/IQM/BellAM.pdf

Как было бы хорошо, если бы я мог это прочитать, когда был студентом и пытался во всем этом разобраться...

"Researchers achieve direct counterfactual quantum communication" ($$$ им, иродам, надо)

https://phys.org/news/2017-05-counterfactual-quantum.html

Intuition from our everyday lives gives rise to the belief that information exchanged between remote parties is carried by physical particles. Surprisingly, in a recent theoretical study [Salih H, Li ZH, Al-Amri M, Zubairy MS (2013) Phys Rev Lett 110:170502], quantum mechanics was found to allow for communication, even without the actual transmission of physical particles. From the viewpoint of communication, this mystery stems from a (nonintuitive) fundamental concept in quantum mechanics—wave-particle duality. All particles can be described fully by wave functions. To determine whether light appears in a channel, one refers to the amplitude of its wave function. However, in counterfactual communication, information is carried by the phase part of the wave function. Using a single-photon source, we experimentally demonstrate the counterfactual communication and successfully transfer a monochrome bitmap from one location to another by using a nested version of the quantum Zeno effect.

also

"Protocol for direct counterfactual quantum communication" (бесплатно: https://arxiv.org/abs/1206.2042 )

It has long been assumed in physics that for information to travel between two parties in empty
space, “Alice” and “Bob”, physical particles have to travel between them. Here, using the “chained”
quantum Zeno effect, we show how, in the ideal asymptotic limit, information can be transferred
between Alice and Bob without any physical particles traveling between them.

А вот еще нечто в тему:

Counterfactual quantum-information transfer without transmitting any physical particles.
https://www.nature.com/articles/srep08416

We demonstrate quantum information can be transferred between two distant participants without any physical particles traveling between them. The key procedure of the counterfactual scheme is to entangle two nonlocal qubits with each other without interaction, so the scheme can also be used to generate nonlocal entanglement counterfactually. We here illustrate the scheme by using flying photon qubits and Rydberg atom qubits assisted by a mesoscopic atomic ensemble. Unlike the typical teleportation, the present scheme can transport an unknown qubit in a nondeterministic manner without prior entanglement sharing or classical communication between the two distant participants.

Пока не разбирался, и не уверен, что смогу разобраться. Но надо бы, по идее.

https://www.physicsforums.com/threads/why-is-quantum-mechanics-so-difficult-comments.765713/

обсуждение статьи. статья интересной не показалась, а обсуждение ничего так...