Главная > Разное > Динамика и информация
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава V. КВАНТОВЫЕ КОРРЕЛЯЦИИ И ИНФОРМАЦИЯ

Данная глава начинается с описания очень интересного эффекта, обнаруженного Ю. Л. Соколовым с сотрудниками. При экспериментах с возбужденными атомами водорода они заметили, что при пролете такого атома вблизи от металлической диафрагмы он как бы сам собой поляризуется. Знак поляризации соответствует некоторому сдвигу электронной оболочки от протона в сторону, противоположную направлению движения атома. Эффект этот явно необратим и не имеет пока других аналогов.

Оказывается, что эффект Соколова можно объяснить как результат когерентной суперпозиции взаимодействий Эйнштейна - Подольского-Розена. Пролетающий над поверхностью металла атом создает ЭПР-пару с каждым из электронов, который испытывает столкновение с поверхностью металла (подлетая к ней изнутри металла) в момент пролета атома. В результате образуется запутанное состояние атома с огромным количеством электронов металла. Величина соответствующей запутанности (см. комментарии) не превышает одного бита, поскольку атом находится в суперпозиции только двух состояний — 2S и 2Р. В неподвижной системе координат состояния 2S и 2Р разделены между собой лэмбовским сдвигом, а в лабораторной системе координат соответствующие уровни совпадают между собой: лэмбовский сдвиг компенсируется малым изменением скорости атома.

Изложенная в данной главе приближенная теория эффекта Соколова находится в согласии с экспериментами. Сам эффект и его величину удобно описывать в терминах корреляционного электрического поля — "поля Демона". Корреляционное поле чувствует только возбужденный атом — измерить такое поле с помощью обычного прибора нельзя.

Возможность создания квантово-коррелированных систем естественно приводит к постановке вопроса о возможности (или невозможности) использования квантовых корреляций для передачи информации. Этот вопрос достаточно подробно обсуждается в разделах 44 - 46.

Оказывается, что квантовая передача информации на далекие расстояния запрещена основным принципом квантовой теории: вероятности любых квантовых событий следуют закону . В силу этого разнесенные на далекое расстояние партнеры ЭПР-пар не позволяют передавать систематическую информацию в процессах измерений над этими парами.

Однако, если оставаться "внутри интервала измерения", то возможность квантово-корреляционной коммуникации не исключена (так, по крайней мере, это представляется в настоящее время). Если характерное время релаксации необратимой квантовой системы равно то на расстояниях кажется возможной квантово-информационная связь, не ограниченная скоростью света. Ограничение следует не из-за превышения скорости сигнала над скоростью света, а из-за необходимости предварительного создания "канала связи", т.е. коррелированной квантовой системы.

Оказывается, что сверхсветовая связь в коррелированно-квантовых системах не противоречит релятивистскому принципу причинности: любая попытка создания "причинной петли" приводит к образованию составной квантовой системы, внутри которой принцип причинности продолжает действовать.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление