Будущее квантового компьютера (по следам двухщелевого эксперимента)

[pocak]

Спасибо за этот комментарий. Обоснование принципа неопределенности в данном случае вполне логичное и понятное.
Однако проблема состоит в следующем. Принцип неопределенности создавался Гейзенбергом, именно, как квантовомеханический принцип. Затем, после его окончательной формулировки, принцип неопределенности стал использоваться как главный аргумент обоснования вероятностной природы квантового мира. Поэтому Эйнштейн, отрицавший вероятностное описание квантовой динамики, в споре с Бором (ЭПР) пытался оспорить этот принцип. Но если принцип неопределенности действует и в классическом мире, например в гидродинамике, следовательно, либо классический мир так же обладает вероятностной природой, либо принцип неопределенности более не является аргументом в пользу вероятностности квантового мира. И еще - а в классической механике тоже действует запрет на одновременное точное определение координаты и скорости, но без учета постоянной Планка. Если "да", то почему возник конфликт классических и квантовых законов при обосновании планетарной модели атома Бора?  

[ВедиИже]

в двух-щелевом эксперименте такая решетка не годится, поскольку она является источником нежелательных артефактов.

Это так, ясно как бы по умолчанию.

Но что Вы скажите про "вторую часть":
Если бы электрон двигался не в вакууме, а в пространстве, заполненном газом, то описанные процессы нарушились бы из-за столкновений электрона с молекулами газа.
Эксперимент проводится на Земле, а не в межзвёздном, физическом вакууме. Но и там всегда есть кого "встретить", с кем столкнуться на своём пути - очень уж много во вселенной всевозможных излучений.
На Земле быстрее натолкнётся, в межзвёздном - несколько позднее, вопрос времени-пути.

Человек наделе, по натуре свой, обладает способностью всему находить объяснение, чтоб избежать паники незнания, неведения.
Для человека такое его объяснение - первой инстанции истина.

У меня такое мнение:
"принцип неопределенности" это как раз тот случай, когда нет знаний, когда остается только предполагать для придания себе уверенности.

[valeriy]

У меня такое мнение:
"принцип неопределенности" это как раз тот случай, когда нет знаний, когда остается только предполагать для придания себе уверенности.

По сути, почти все события в мире происходят с какой-то долей случайности. Только в одних ситуациях эта случайность близка к нулю. Специально подобранная и оплачиваемая команда людей, обслуживающих этот участок, старается привести вероятность нежелательных происшествий к нулю. Например, поездка в метро гарантирует, что пассажир с вероятностью равной единицы доедет до места без происшествий. По крайней мере, служащие метро стараются это обеспечить.

В квантовом мире все немного сложнее. Сам факт измерения какого-либо события, порой напоминает удар кувалдой по измеряемому объекту. В результате такого измерения объект или отскакивает в неизвестном направлении, или разрушается, а осколки также разлетаются в неизвестных направлениях.

Хотя в связи с миниатюризацией компьютерных вычислений, потребитель желал бы знать, что вычислительным операциям такого миниатюрного компьютера можно доверять. По этой причине надо научиться деликатно работать с измерениями в квантовом мире. В любом случае вероятностных исходов не избежать. Но здесь можно как на избирательных участках предоставить возможность проводить голосование сотням тысяч квантовых исходов. В конце концов, суждение о наличии интерференционной картины выносится не по одному электрону, прошедшему через щелевую решетку, а по достаточно большой их выборки.

В частности, интерференционный эффект от пучка электронов в обычной воздушной среде не прокатит, так как велика вероятность столкновения электронов с атомами, составляющими эту воздушную среду. Для этого готовится вакуумная камера, с высокой разряженностью. Впрочем, как и кинескоп ТВ - трубка с хорошо откачанным воздухом. Только в этом случае, электроны, вылетающие с катода, могут передать желаемое изображение на экране.

[pocak]

Вероятностный мир не имеет никакого смысла изучать. Он не познаваем. Он делает бессмысленной науку. Или же можно сказать по другому, люди, объявляющие мир вероятностным, умывают руки, как Понтий Пилат... 

[Quangel]

Вероятностный мир не имеет никакого смысла изучать. Он не познаваем. Он делает бессмысленной науку. Или же можно сказать по другому, люди, объявляющие мир вероятностным, умывают руки, как Понтий Пилат... 

Вероятности прекрасно научно изучаются с помощью мат.моделей векторов состояний и матриц плотности Паули. А все вместе - "сфера Блоха",построенная для Универсума,как замкнутой системы. "Квантовую Магию" срочно перечитайте. 

[pocak]

"Магию" читал. Но дело не в ней. Истинность вероятностной концепции квантового мира, которую изрекли Борн с Гейзенбергом, может подтвердить лишь работающий квантовый компьютер, использующий вероятностную динамику для своих вычислений. А он не работает. И чем больше проходит времени и множатся обещания его скорого появления, тем больше этот компьютер начинает напоминать философский камень, который алхимики тоже обещали найти со дня на день. Однако тысяча лет с тех пор прошло, камня нет. То же и с "Квантовой магией". Она была издана, кажется, в 2007 г. И что? Может быть дракон бумажный???

[ВедиИже]

Истинность вероятностной концепции квантового мира, которую изрекли Борн с Гейзенбергом, может подтвердить лишь работающий квантовый компьютер, использующий вероятностную динамику для своих вычислений. А он не работает.

Вероятность нужна, когда нет знаний. Подмена.
Вероятность - вопрос веры, попытка объять события  некой верой во что-то. Уловка ума.
Есть знания, есть и сознание есть и осознанность - это физический мир.
Назвать его вероятностным может только "человек веры", а не "человек знания" знания элементарно подменяются верой, чтоб сохранить самому себе "умное лицо".
Вере не нужен ум. Вера удел гадалок. Уму вера не требуется.  Ум - инструмент ученых.

Ум - это умение понимать, манипулировать элементами бытия, лавировать меж событий, сознование-осознание отдельных элементов бытия, умение сопоставлять факты, натуру, события, со-ображать, соизмерять, выводить закономерности, повторяемость событий при одинаковых условиях, умение формировать нужные точные условия, чтоб некое событие проявилось ....

Компьютер обязан выдавать всегда одинаковый результат по заложенной в него на данный момент программе, если входные данные не меняются.

Если же он выдает результат всё время разный, с разной вероятностью , то это инструмент веры, гадальшика. Это кем-то решается элементарный свой вопрос некой "веры, гадания", а не ума и знания.

Это (факт имения дела с "КваКомпьютером") самообман в лучшем случае, а по сути мошенничество, шарлатанство, надутие очередного финансового пузыря проходимцами, распил денег, ресурсов.

[ВедиИже]

Не буду долго вдаваться в тонкости измерений, но отметим - пусть измерение длится (Delta t) секунд. По сути прибор зарегистрировал некоторый импульс, длящийся ровно (Delta t) секунд.
Вот эти два параметра, (Delta t) и (Delta f), находятся в связке друг с другом в следующем отношении:

 (Delta t) x (Delta f) >= 1.

Это (Delta t) и есть самое нелепое, самое слабое место в суждениях про "вероятность".

Время - это ж как некая абстракция (но не как факт), производное пути по скорости движения - очередная фантастическая "придумка" человека. Скорости чего и относительно чего человек и сам не ведает. Но .. "умное лицо" свое такой придумкой бдительно хранит. Как Псаки.
"Мерка, мера", с которой он лезет "измерять" повсюду (как дурень со ступой) - в макромир, в Космос, во Вселенную, в умы людей и зверей! Природа же вообще не имеет понятия времени - только "циклы" имеет Природа.

Вот "импульс" - это уже элемент цикла. Это природное явление, со-бытие.

Вера всегда абстрактна. Вера вне фактов. Вера не есть знания. Знания - это знак на событии, пометка, отметка. Отметка-знак, что событие принято (произошло приятие), осознано (обозвано).
Потому оно и стало знаковым, знанием. стало элементом знания-сознания.

[valeriy]

Время - это ж как некая абстракция (но не как факт), производное пути по скорости движения - очередная фантастическая "придумка" человека. Скорости чего и относительно чего человек и сам не ведает.

Вот "импульс" - это уже элемент цикла.

Это, да    Это уже что-то 

Суть в том, что человек, в любом случае, вынужден как-то определять свое место в этом мире. А следовательно, вынужден как-то описывать это мир, чтобы как-то ориентироваться в нем. Человек едет на арбе, запряженной ослами. Как долго ему ехать до рынка в соседней деревне? Вот уже и понятие скорости всплывает. Нужен отрезок пути, скажем в один локоть. Нужно показание времени, за которое арба проходит это отрезок. Следовательно, нужно еще как-то отсчитывать и условные единицы времен. Пусть они отсчитываются сухим песком, перетекающим из верхней колбы в нижнюю, под силой тяжести. Вот ведь сколько различных опций надо задействовать, чтобы оценить скорость арбы. Условно договоримся, что скорость представляется отношением отрезка пути к единице времени, за которое арба проходит этот путь.

Обратим внимание, что сейчас мы оперируем конечными величинами - вполне осязаемый отрезок пути и вполне осязаемая единица времени. Есть надежда, что человек, повторно измеряя скорость таким же путем, будет регулярно получать один и тот же результат. Но в жизни так не бывает - где-то камень попал под колесо, где-то осел проявил упрямство, где-то, мало ли еще что где-то. Поэтому есть испытанный способ, просуммировать все измеренные результаты и поделить на количество измерений. Получим усредненную характеристику и скажем - вот это есть средняя скорость движения арбы.

Но по сути, в классической механике скорость определяется как отношение конечных величин проходимого пути к времени, затраченному на преодоление этого пути, но в пределе, когда эти конечные величины стремятся к нулю. Представляете, не успела арба тронутся с места, уже надо фиксировать пройденный ей путь и время, на это прохождение. Здесь следует иметь в виду, что движущийся предмет преодолевает это бесконечно-малый участок равномерно и без выпендрежей (те-есть, отсутствуют неконтролируемые флуктуации, которые могут сильно подпортить измеряемую выборку). К сожалению, чем короче берутся приращения, тем более неопределенные флуктуации случаются.

Поэтому в классической механике бесконечно-малые приращения фикция. Фикция в том смысле, что на эти бесконечно-малые приращения приходится сколь угодно большое количество флуктуаций, которые успевают взаимо усреднить общий вклад в результат измерения. Если это не выполняется, то измеряемая характеристика не имеет ни какого отношения к понятию скорости.

А вот в квантовой механике такой финт ушами не прокатит. Здесь никуда не деться от флуктуаций, которые тем катастрофичнее, чем короче берутся  интервалы приращения. Поэтому скорость там может быть измерена как среднее от оператора скорости - <Psi| d/dt |Psi>. Здесь |Psi>, как не трудно догадаться, представляет волновую функцию, а d/dt это оператор скорости.

[pocak]

Скажите пожалуйста, а процесс движения, вообще, существует без измерений? Ведь вы в своем посте предлагаете описывать движение предмета одновременно с динамикой всего мира, в котором движется данный предмет. При этом, мировая динамика описывается вами, как хаос. Поэтому влияние мирового хаоса на движущийся предмет, превращает в хаос и его собственное движение. В этом описании есть что-то от игры в наперстки, которая тоже формирует вероятностную реальность. Однако есть и иные, менее хаотические формы описания динамики мира...

 

[valeriy]

Однако есть и иные, менее хаотические формы описания динамики мира...

Приведите пример, пожалуйста. Всякие описания с привлечением приемов Каббалы, или какие-либо Ци Мень Дун Цзя не предлагать

[pocak]

Существует нормальное, классическое описание реальности, в котором движущийся объект описывается изолированно от динамики глобального мира, с одной единственной целью: ответить на вопрос - что представляет собой это движение. То есть движение этого объекта описывается так, словно бы оно происходит в вакууме. А затем, после завершения этого описания, этот вакуум можно уже превращать в глобальный космос.
Описание же квантовых объектов в связи с трудностями реалистического моделирования корпускулярно-волнового дуализма, начиная с вероятностной интерпретации уравнения Шредингера, пошли по нелокальному пути, высшей точкой которого стала многомировая интерпретация Эверетта, в которой каждая квантовая частица вообще не мыслиться без всего мира. При этом, квантовая нелокальность действительно существует. Но она безусловно сложнее, чем ее примитивное вероятностное описание. Вообще, легкие пути, как правило, ведут в тупик. А само же описание динамики объекта совместно с динамикой всей Вселенной, похоже на упования алкоголика, объясняющего свои запои несовершенством мира. По этому поводу у Кафки в "Процессе" есть хорошая история про путника, стражника и ворота судьбы...  

[ВедиИже]

Суть в том, что человек, в любом случае, вынужден как-то определять свое место в этом мире. А следовательно, вынужден как-то описывать это мир, чтобы как-то ориентироваться в нем. Человек едет на арбе, запряженной ослами. Как долго ему ехать до рынка в соседней деревне?
...........
Условно договоримся, что скорость представляется отношением отрезка пути к единице времени, за которое арба проходит этот путь.

Ключевое здесь "вынужден как-то"!
Очень упрощенно и абстрактно сие суждение, коль понадобились уже "пески времени".  

Обратим внимание, что сейчас мы оперируем конечными величинами - вполне осязаемый отрезок пути и вполне осязаемая единица времени. Есть надежда, что человек, повторно измеряя скорость таким же путем, будет регулярно получать один и тот же результат. Но в жизни так не бывает - где-то камень попал под колесо, где-то осел проявил упрямство, где-то, мало ли еще что где-то. Поэтому есть испытанный способ, просуммировать все измеренные результаты и поделить на количество измерений. Получим усредненную характеристику и скажем - вот это есть средняя скорость движения арбы.

Нынче точно уже не "арбакеши" по МКАД гоняют и не ослы буридана в дорожных пробках "песок времени" щупают.

Стремлюсь, к примеру, в аэропорт Домодедово или иной э/п Москвы, что успеть к вылету и не условно мне это жизненно важно, не для "кандидатской" и не по усреднённой скорости и сотен тысяч замеров и делений. Это все есть блеф, умствование - никогда нет гарантии от подобных "вычислений", что самолёт не улетит без меня.
Ибо событиями вокруг меня управляют условия, не все "условия" (внешние и даже внутренние) формирую я своим вниманием к внешним обстоятельствам.  
Даже зная про то, что есть, есть такой "принцип неопределенности и гидродинамики".

Насколько понимание квантовой физики с её "принципами неопределенности" и гидродинамики придаст мне умения формировать эти "условия" бытия, тасую по особым правилам события, никто не не ведает. Ну может только Вы, valeriy, в курсе

[valeriy]

Существует нормальное, классическое описание реальности, в котором движущийся объект описывается изолированно от динамики глобального мира

Этим занимается классическая механика. О том, какие допущения при этом делаются, пост был выше. На самом деле, нормальное классическое описание движения шара по наклонной плоскости является классической задачей классической механики. Но здесь делается одно недетское допущение - сцепление шара с поверхностью, по которой он катится, нормальное, чтобы можно было учесть действие всех сил в точке касания, но при этом трением пренебрегают.

Описание же квантовых объектов в связи с трудностями реалистического моделирования корпускулярно-волнового дуализма

От этой трудности не возможно уйти. Уже во времена Ньютона эта проблема, не так явно выраженная, стояла во весь рост. Ньютон полагал, что свет состоит из корпускул (малюсеньких таких шариков), которые движутся по законам классической механики. А Гюйгенс (современник Ньютона) полагал, что все пространство заполнено "молчащими" вибраторами, но как только до них доходит фронт световой волны, все они начинают когерентно переизлучать ту же самую волну.

высшей точкой которого стала многомировая интерпретация Эверетта, в которой каждая квантовая частица вообще не мыслиться без всего мира.

Ну это пусть останется на вере последователей теории Эвереттовских миров. Это ведь была попытка как-то увязать вместе волновую функцию и ее коллапс. То-есть была, была и вдруг раз и ее не стало - провалилась в другое измерение.

[pocak]

Я, в общем, понимаю трудности описания квантового мира, заставившие основателей квантовой механики обратиться к ее вероятностной интерпретации. И надо признаться, что определенное время вероятностная интерпретация была продуктивной и давала возможность науке развиваться, однако сейчас она переживает серьезный кризис. Главный ее плод - квантовый компьютер похоже оказался мертворожденным, по крайней мере в том виде, в каком предлагал его строить Р. Фейнман.
При этом в недрах самой квантовой физики давным давно существует идея, способная сформировать другой взгляд на квантовый мир. Речь идет об интуиции Бора и Шредингера о том, что квантовый мир и мир жизни чрезвычайно похожи. При этом, формально, живые существа обладают всеми характеристиками, которыми обладают и квантовые системы: целостностью, дуализмом, неопределенностью, дискретностью, нелокальностью. Поэтому осталось только дать их адекватное квантово-механическое описание.
При этом, если живые существа - это действительно квантовые системы, то проблема квантового наблюдения должна решиться сама собой, потому что для этого наблюдения никакого гамма-микроскопа Гейзенберга уже не понадобится.
Единственное препятствие, которое стоит на пути этого описания состоит в том, что квантовые физики биологию не знают, знать ее не хотят и никогда из скорлупы своих математических формализмов не вылезут. А жаль, могла бы получиться интересная работа...