Текущее время: 22 май 2019, 09:03




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 
 Квантовое осознание 
Автор Сообщение
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Квантовое осознание
Квантовое осознание

Человек, живущий в осязаемом мире, порой не в силах представить себе явления и закономерности, описываемые квантовой физикой. Сознание отказывается воспринимать их не как нечто абстрактное, а как реальность, в которой мы живем.

Команда исследователей из университета штата Аризона (ASU) попыталась сформировать более четкое понимание того, как эфемерный квантовый мир «перетекает» в привычную, воспринимаемую нашими органами чувств реальность.

В классическом мире, в котором мы живем, все, что нас окружает, имеет некоторый набор характеристик, которые можно измерить и сопоставить: размер, вес, цвет, форму, текстуру… Квантовый мир – это мир базовых «кирпичиков» материи – атомов и элементарных частиц. Но большая часть «объема» атома (около 99%) – это пустое пространство, «заполненное» лишь энергией.

Таким образом, с точки зрения квантового мира и мы сами, и все, что существует вокруг нас – по большому счету «пустое место», а наше восприятие классического мира – «плод нашего воображения, сформированный органами чувств», по словам профессора ASU Дэвида Ферри (David Ferry).

Уже более века ученые пытаются найти «недостающее звено», связывающее классический и квантовый мир и делающее возможным переход от почти пустого пространства к знакомому окружению.

Выводы группы ученых, работа которых опубликована в журнале Physical Review Letters, основываются на теориях квантового дарвинизма и декогеренции, предложенных Войцехом Зуреком (Wojciech Zurek) из Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Концепция декогеренции описывает процесс «коллапса» многих квантовых состояний в некую «широкую диаспору», или дисперсию, при взаимодействии с окружающей средой. С точки зрения квантового дарвинизма, декогеренция является процессом «естественного отбора» тех квантовых состояний, которые не нарушаются при контакте со средой. Окончательное, стабильное состояние, «выжившее» в процессе декогеренции («pointer state») многократно копируется и может наблюдаться в макроскопическом масштабе.

Экспериментальное подтверждение этой теории было получено при наблюдении с помощью сканирующего атомно-силового микроскопа так называемых квантовых точек.

Представьте себе квантовую точку как бильярдный стол со всего двумя лузами, через каждую из которых шар может как попасть на стол, так и покинуть его. При отсутствии трения шар мог бы отскакивать от бортов, пока не нашел бы выход (это состояние, «отсеянное» в результате декогеренции). Но существуют и траектории, которые так и не приведут шар к выходу (pointer state). Одно из отличий классической физики, описывающей поведение бильярдных шаров, и физики квантового мира в том, что электрон способен проложить себе «туннель» через потенциальный барьер, тогда как шар, закатившийся на бильярдный стол через лузу, не сможет достичь изолированной траектории.

Наращивание амплитуды волновых функций электронов вдоль подобной «изолированной траектории» исследователи называют «шрамированной» (scarred ) волновой функцией. Для экспериментального измерения этих «шрамов» представьте, что мы не можем видеть, что творится на бильярдном столе, но можем подсчитать вылетевшие с него шары – фактически, измерить ток через квантовую точку.

Повторяющиеся в квантовой точке структуры были интерпретированы исследователями как многочисленные копии одного и того же pointer state, испытавшего декогеренцию.

Ферри говорит, что полученные результаты – это всего лишь небольшой шаг на пути к пониманию того, как осуществляется переход от квантового мира к классическому. Квантовый дарвинизм – одна из гипотез, пытающихся объяснить, что же на самом деле происходит в основе физической реальности.

По сообщению ASU News

http://www.popmech.ru/article/7333-zhizn-v-pustote/


04 июл 2010, 17:43
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Квантовое осознание
Макроскачок: Пойман на горячем

Физики впервые наблюдали квантовый скачок в макроскопической системе.

Одна из определяющих характеристик квантовых объектов – их способность переходить из возбужденного состояния в основное, минуя любые промежуточные точки. С проявлениями квантовых переходов мы сталкиваемся повсеместно: например, вся современная химия – фактически наука квантовых скачков.

Но если заметить последствия квантовых скачков нетрудно, то поймать это явление «в действии» - гораздо более сложная задача. В последние годы физикам удалось пронаблюдать то, как фотоны, электроны, захваченные в ловушки ионы, атомы и даже некоторые молекулы совершают квантовые прыжки. Это было трудно, но возможно. Но увидеть скачок макроскопического объекта с одного энергетического уровня на другой ранее не удавалось. И дело не в отсутствии квантовых явлений в макромире (вспомнить хотя бы сверхпроводимость). Ситуация изменилась благодаря работе Раямани Виджаярагхавана (Rajamani Vijayaraghavan) из Университета штата Калифорния и его коллег.

В качестве объекта наблюдения выступал сверхпроводящий кубит, объединенный с СВЧ-резонатором. Кубит фактически играл роль элемента сверхпроводящей цепи, в которой электрический ток в одном направлении может, например, представлять 0, а в обратном – 1.

Физики могут судить о состоянии системы, облучая кубит в резонаторе микроволоновыми фотонами. В результате взаимодействия с кубитом изменяются свойства фотонов, такие как их фаза, и эти изменения могут быть зафиксированы на выходе из резонатора. Проблема в том, что для наблюдения квантового скачка необходимо «завесить» эти фотоны вокруг кубита на микросекунду или около того. Но шустрые фотоны успевают покинуть резонатор гораздо раньше.

Решение, найденное группой Виджаярагхавана - разработка такого резонатора, который удерживает фотоны «при деле» достаточно долго, чтобы наблюдать скачок. Исследователи утверждают, что это «первое наблюдение квантовых скачков в макроскопической системе». Под «макроскопической системой» они подразумевают сверхпроводящую цепь размером около 10 микрометров в поперечнике – это примерно равно величине красных кровяных телец.

Эти результаты могут иметь обширное практическое применение. Возможность напрямую контролировать переходы кубитов из одного состояния в другое позволят разработать технологию коррекции ошибок квантовых вычислений. Кроме того, по словам Виджаярагхавана, идеи ученых могут быть легко применены к другим квантовым системам: «Наша технология может быть интегрирована в гибридные системы, использующие молекулярные магниты, азото-замещенные вакансии в алмазе или полупроводниковые квантовые точки».

По сообщению Technology Review

http://www.popmech.ru/article/7769-makroskachok/


19 сен 2010, 19:15
Профиль
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron