Cтраница 4
Этот вывод кажется вполне убедительным и окончательным. Но на самом деле он относится только к вполне определенной схеме. А именно, предполагается, что вначале создаются две коррелированные частицы или квантовые системы, затем эти системы разлетаются, эволюционируя согласно уравнению Шредингера, и только после этого над ними производятся измерения. Время t в скобках выражения ( 6) выпадает только потому, что эволюция квантовой системы В предполагается причинной и полностью обратимой. Таким образом, приведенное выше доказательство оставляет открытым вопрос о возможности или невозможности передачи информации посредством квантовых корреляций в необратимых квантовых системах. Другими словами, остается вопрос, нельзя ли за счет усложнения схемы устройства и введения в нее элементов необратимости осуществить такой вариант квантовой системы, в которой передача информации посредством квантовых корреляций стала бы возможной. Ответ на этот вопрос отнюдь не тривиален. [46]
При коллапсе коррелированных систем происходит обмен информацией, связанный со случайным выбором одного из коррелированных состояний. Вопрос состоит в том, является ли этот обмен чисто случайным или он скрывает в себе возможности для управляемой передачи информации, накапливаемой многими микрообъектами. Поскольку коллапсы скоррелированных систем могут происходить в течение достаточно коротких интервалов времени, то возможность передачи информации посредством квантовых корреляций перекликается с возможностью сверхсветовых коммуникаций. Ясно, что сверхсветовая передача сигналов на большие расстояния вступает в противоречие с принципом относительности. Поэтому мгновенная передача сигналов на очень большие расстояния запрещена. Однако в сложных необратимых системах внутренний обмен информацией за счет квантовых корреляций, в том числе сверхсветовой обмен информацией, кажется не запрещенным. [47]
При коллапсе коррелированных систем происходит обмен информацией. Вопрос состоит в том, является ли этот обмен чисто случайным или он скрывает в себе возможности для управляемой передачи информации, накапливаемой многими микрообъектами. Поскольку коллапсы скоррелиро-ванных систем могут происходить в течение достаточно коротких интервалов времени, то возможность передачи информации посредством квантовых корреляций перекликается с возможностью сверхсветовых коммуникаций. Ясно, что сверхсветовая передача сигналов на большие расстояния вступает в противоречие с принципом относительности. Поэтому мгновенная передача сигналов на очень большие расстояния запрещена. Однако в сложных необратимых системах внутренний обмен информацией за счет квантовых корреляций кажется не запрещенным. [48]
Обсудим теперь вопрос о том, можно ли использовать квантовые корреляции для передачи информации. Такая корреляция выглядела как своего рода парадокс, а в более поздних работах она была установлена со всей определенностью. Тем самым была подтверждена ортодоксальная квантовая механика. Вместе с тем это означает, что в момент квантового измерения возникают нелокальные корреляционные связи. В эксперименте Аспекта, Далибарда, Роджера [31] было четко показано, что эти связи устанавливаются сверхсветовым образом. Тем самым, естественно, ставится вопрос о том, нельзя ли использовать квантовые корреляции для сверхсветового обмена информацией. [49]
Этот вывод кажется вполне убедительным и окончательным. Но на самом деле он относится только к вполне определенной схеме. А именно, предполагается, что вначале создаются две коррелированные частицы или квантовые системы, затем эти системы разлетаются, эволюционируя согласно уравнению Шредингера, и только после этого над ними производятся измерения. Время t в скобках выражения ( 6) выпадает только потому, что эволюция квантовой системы В предполагается причинной и полностью обратимой. Таким образом, приведенное выше доказательство оставляет открытым вопрос о возможности или невозможности передачи информации посредством квантовых корреляций в необратимых квантовых системах. Другими словами, остается вопрос, нельзя ли за счет усложнения схемы устройства и введения в нее элементов необратимости осуществить такой вариант квантовой системы, в которой передача информации посредством квантовых корреляций стала бы возможной. Ответ на этот вопрос отнюдь не тривиален. [50]
Как и в классическом случае, соприкосновение чистого состояния с необратимым внешним окружением приводит к возникновению фронта необратимости, схлопывающе-гося со скоростью звука. Перед фронтом необратимости имеется сложно организованное обратимое чистое состояние. А за фронтом образуется набор случайных одночастичных волновых пакетов. Такое состояние естественно назвать смешанным состоянием, поскольку поведение каждого из пакетов является случайным и происходит по вероятностным законам. Естественно допустить, что ширина фронта необратимости имеет характерный размер порядка средней длины свободного пробега Я, хотя в общем случае ситуация может быть несколько сложнее, поскольку перед фронтом необратимости могут разрушаться более далекие межатомные квантовые корреляции. Локализация ( коллапс) волновой функции любого атома отвечает как бы измерению его координаты, и соответственно, волновая функция газа остальных атомов может немедленно прореагировать на это измерение уничтожением части из своих компонент. [51]
Как и в классическом случае, соприкосновение чистого состояния с необратимым внешним окружением приводит к возникновению фронта необратимости, схлопывающегося со скоростью звука. Перед фронтом необратимости имеется сложно организованное обратимое чистое состояние. А за фронтом образуется набор случайных одночастичных волновых пакетов. Такое состояние естественно назвать смешанным состоянием, поскольку поведение каждого из пакетов является случайным и происходит по вероятностным законам. Естественно допустить, что ширина фронта необратимости имеет характерный размер порядка средней длины свободного пробега А, хотя в общем случае ситуация может быть несколько сложнее, поскольку перед фронтом необратимости могут разрушаться более далекие межатомные квантовые корреляции. Локализация ( коллапс) волновой функции любого атома отвечает как бы измерению его координаты, и соответственно, волновая функция газа остальных атомов может немедленно прореагировать на это измерение уничтожением части из своих компонент. [52]