Все как обычно -квантологично:)
Как не сойти с ума в мире, которого нет?
Фундаментальная неоднозначность и принятие квантовой логики разрушительны для членов современного общества, но явно близки последователям дао и дзэн.
Гамлет бы сказал по-другому...
Формальная логика скоро перейдет в разряд критически оцениваемой черты человека - как некогда заурядность.
А пока же, которую сотню лет, аристотелевская привычка к догматизированию подкрепляет древние животные императивы и сама, в свою очередь, подкрепляется ими.
Многие восприятия не только начинаются в состоянии "может быть", но и остаются "может быть" навсегда, поскольку пространственно-временные события, вызвавшие их, настолько быстротечны, что мы просто не можем вынести определенное суждение. Тем не менее мы игнорируем это и, по старой аристотелевской привычке, все равно выносим определенные суждения.
Вся классическая физика со всеми ее законами для макроскопических тел и физических полей — частный случай квантовой теории.
Что такое
гильбертово пространство, понять довольно просто — это пространство состояний
системы, некоторое множество ее возможных состояний. Оно задается набором
собственных (базисных, основных) состояний системы, которые нас интересуют в
каком-то конкретном случае.
При этом в
зависимости от поставленной задачи мы можем выбирать тот или иной набор
базисных состояний и записывать различные векторы состояния для одной и той же
системы. Например, нас может интересовать, как изменяются пространственные
координаты частицы, и тогда выбирается бесконечномерное гильбертово
пространство, поскольку координата — непрерывная величина, и с каждой точкой
сопоставимо отдельное состояние частицы. Но нас может интересовать иная задача
— как у той же частицы ведет себя спин. Тогда можно будет записать уже другой
вектор состояния, выбирая в качестве базиса, скажем, два состояния спина,
которые возможны для нашей частицы: спин-вверх и спин-вниз. И в том, и в другом случае это будут полные
описания, поскольку охватываются все возможные координаты или ситуации со
спином. Полнота описания в квантовой теории заключается не в том, что
одновременно описывается все, что только возможно для данной системы. Речь о
том, что мы имеем полное описание в рамках определенного набора состояний,
которые нас интересуют.
Записывая
вектор состояния системы в различных базисах, мы как бы анализируем систему с
различных сторон, рассматриваем разные стороны ее проявления. При этом можно
выбирать самые различные наборы состояний, записывая векторы состояний в любом
базисе. Другой вопрос, нужно ли это делать? Что толку, если мы выберем набор
базисных состояний, но система, которую нам хочется описать, эти состояния не
принимает? Тогда вектор состояния, записанный для нашей системы, не будет иметь
под собой никакой объективной основы — он не будет описывать выбранный нами
элемент реальности. Другое дело, что не так-то просто бывает сказать, какие
состояния существуют у данной системы. Например, нелегко догадаться, что у
частиц могут быть спиновые степени свободы.
В этом плане интересна ситуация с системами,
обладающими сознанием. Казалось бы, и так всем понятно, что работа сознания
связана с различными состояниями. И этот момент у всех на виду — это не спины у частиц, поди
еще, догадайся о них, да научись эти спины мерить. Что же мешает количественно
описывать сознание методами квантовой теории? Если у человека есть вполне
определенные состояния, связанные с работой сознания, и довольно легко можно
выбрать состояния базисные — тогда есть все необходимое для того, чтобы
использовать математический формализм квантовой теории. Скажем, для описания
ментальной сферы деятельности сознания в качестве базисных состояний тогда
вполне подойдет ограниченный набор слов — ведь мы постоянно произносим
вслух или про себя какие-то слова. И их чередование — это смена нашего
состояния. Таким образом, работу сознания
можно описывать в терминах вектора состояния. И такое описание будет вполне
естественным, будет иметь под собой реальную основу — объективные состояния
системы. Это будет описание не каких-то чужеродных, не свойственных разумной
системе состояний, а наоборот, самой важной ее характеристики — сознательной
деятельности.Особенность квантовой суперпозиции — нелокальность и непроявленный потенциальный характер такого состояния:
В отличие от классической суперпозиции, в квантовом случае мы никогда не получим промежуточное значение между состояниями, участвующими в суперпозиции. Например, классическая суперпозиция двух цветов, черного и белого, дает в результате серый цвет, но квантовая суперпозиция никакой серый цвет дать не в состоянии, никакого цвета вообще не будет — лишь при декогеренции, при взаимодействии (измерении) можно получить один из цветов — либо черный, либо белый.
Известно, что квантовой механике измерение состояния системы обязательно оказывает на нее влияние. Оказывается, вероятность распада нестабильной квантовой системы может быть зависима от частоты измерений ее состояния. При этом вероятность может как уменьшаться (так называемый прямой эффект Зенона), так и увеличиваться (обратный эффект Зенона).
Кубит, как и классический бит, может принимать два значения (0 и 1), однако, в отличие от бита, способен находиться в двух состояниях одновременно (в суперпозиции состояний). Кубиты, как и другие квантовые объекты, могут быть запутаны друг с другом (entangled). Свойства запутанных кубитов связаны, так что при воздействии на один из запутанных кубитов изменяется и второй, даже если носители кубитов расположены не рядом и никак не соединены.
Цепочка из n бит может в данный момент времени находиться только в одном состоянии. Цепочка из n запутанных кубит (квантовый регистр) - в 2n состояниях, причем за счет запутанности их можно изменять одновременно, то есть очень быстро обрабатывать информацию.
Кутрит - квантовый аналог классического трита (троичной единицы информации, которая может принимать три значения - 0, 1 и 2). Он обладает теми же свойствами, что и кубит, но открывает еще более широкие возможности: так, квантовый регистр из n кутрит может одновременно находиться в 3n состояниях.
Напрямую работать с кутритами, однако, достаточно сложно.
Проще запутать кутрит с кубитом, после чего влиять на систему, воздействуя на кубит (например, проводя измерения его состояния).
Группа австралийских, британских и канадских исследователей описала технологию запутывания кубита и кутрита и возможности дальнейшей работы с системой. Физическим носителем кубита является фотон, кутрита - бифотон (система из двух фотонов).