Ученые доказали, что Бог все-таки играет в кости

ForbesНаука

Распутанная Вселенная: как квантовая запутанность принесла Нобелевскую премию

Нобелевскую премию по физике в этом году получили ученые, доказавшие, что Бог все-таки играет в кости. Научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев рассказывает о лауреатах, которые не только ответили на принципиальные вопросы о законах природы, но и стояли у истоков создания квантовых компьютеров и линий связи

Анатолий Глянцев

Иллюстрация Johan Jarnestad / The Royal Swedish Academy of Sciences

Нобелевской премии по физике 2022 года удостоены Ален Аспе из Франции, Джон Клаузер из США и Антон Цайлингер из Австрии. Каждый из них получит треть призовой суммы «за эксперименты с запутанными фотонами, установление нарушения неравенств Белла и новаторство в квантовой информатике».

Истоки случайности

Законы квантовой механики управляют поведением отдельных частиц, атомов и других микроскопических объектов. Они очень отличаются от законов привычного макроскопического мира.

Например, представим себе бильярдный шар. Он катится по вполне определенной траектории, и при желании можно вычислить его местоположение в каждую будущую секунду. Совсем не так ведет себя электрон. Он как бы размазан по всему пространству сразу и, похоже, обретает местоположение только в момент измерения координат. Причем это местоположение чуть ли не каждый раз разное. Можно говорить лишь о вероятности обнаружить частицу в той или иной точке. Правда, сами эти вероятности можно предсказать очень хорошо, на чем и основана работа микроэлектроники и других технологий.

Величайшие физики XX столетия сломали много копий по поводу квантовой случайности. Одни считали, что случайность заложена в саму природу элементарных частиц и других квантовых объектов. Другие возражали: она может быть лишь следствием неполноты наших знаний. Широко известно высказывание Эйнштейна о том, что Бог не играет в кости.

Кстати, о последних. Примеры с игральными костями вошли во все учебники по теории вероятностей вовсе не потому, что в самой природе кубиков есть что-то случайное. Ученые могли бы точно рассчитать, сколько очков выпадет, если бы измерили все параметры броска. Так и у электрона или фотона, говорили некоторые физики, могут быть неизвестные нам параметры, которые помогли бы предсказать результаты эксперимента. Эту теорию так и назвали — теорией скрытых параметров.

Как все запутано

Квантовая система не обязана состоять из одной частицы. Их может быть и две, и гораздо больше. Частицы, входящие в одну систему, называются запутанными, или сцепленными, друг с другом.

Представим себе систему из двух фотонов. У фотона есть параметр под названием «линейная поляризация». Поляризация может быть вертикальной, горизонтальной или наклонной под разными углами. Но до измерения мы не сможем сказать, вертикальная она или какая-то еще.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ошибки на местах: что мешает российским модным брендам развиваться Ошибки на местах: что мешает российским модным брендам развиваться

Какие ошибки совершают российские марки?

Forbes
Хитроумный математический трюк: профессор рассказал, как доказать, что 1 = 2 и оставить собеседника в дураках Хитроумный математический трюк: профессор рассказал, как доказать, что 1 = 2 и оставить собеседника в дураках

Возможно, все, что вы знаете о математике, — одна большая и жирная ложь

ТехИнсайдер
Как природа может помочь вам при стрессе: советы экотерапевта Как природа может помочь вам при стрессе: советы экотерапевта

Что такое экотерапия и как она работает?

Psychologies
Как ухаживают за собой королевы Азии: главные бьюти-секреты девушек Казахстана Как ухаживают за собой королевы Азии: главные бьюти-секреты девушек Казахстана

Как казахские женщины поддерживают свою красоту?

VOICE
Мужчины больше подвержены риску сердечно-сосудистых заболеваний. Как это предотвратить? Мужчины больше подвержены риску сердечно-сосудистых заболеваний. Как это предотвратить?

Какими способами можно устроить профилактику сердечных заболеваний

ТехИнсайдер
Как прогрессирует деменция: 4 стадии Как прогрессирует деменция: 4 стадии

Как проявляются разные стадии деменции и как выявить ее приближение

Psychologies
Драконы, эльфы, джедаи и супергерои: почему мы охотно смотрим киносказки Драконы, эльфы, джедаи и супергерои: почему мы охотно смотрим киносказки

Где скрыт источник неисчерпаемой любви зрителей всех возрастов к киносказкам

РБК
В стиле кантри: как Диана Хендрикс стала богатейшей self-made женщиной Америки В стиле кантри: как Диана Хендрикс стала богатейшей self-made женщиной Америки

Диана Хендрикс: от официантки до самой успешной женщины в истории Америки

Forbes
Пурга на оба наши дома Пурга на оба наши дома

Самый несмешной смешной режиссер Франции и его «странная» война

Weekend
Парадоксы безработицы Парадоксы безработицы

Почему рынок труда в России не обвалился в условиях санкций

РБК
История WelcomeBackHome История WelcomeBackHome

Как зарабатывать десятки миллионов рублей в год на тех, кто ищет смысл жизни?

Inc.
Странный водяной орех, или в дорогу за генами Странный водяной орех, или в дорогу за генами

Являются ли водораздельная и пойменная формы чилима отдельными видами?

Наука и жизнь
Автопортреты без автора Автопортреты без автора

За долгие годы портреты обрастают легендами, расставаться с которыми необходимо

Дилетант
5 привычек Ричарда Брэнсона, которые сделали его успешным предпринимателем 5 привычек Ричарда Брэнсона, которые сделали его успешным предпринимателем

Бизнес-уроки от миллиардера и основателя Virgin Group Ричарда Брэнсона

Inc.
Бытовые вопросы: почему пахнет стиральная машинка и как избавить ее от накипи? Бытовые вопросы: почему пахнет стиральная машинка и как избавить ее от накипи?

Есть ли способы избавиться от запашка и продлить срок службы вашей машинки?

ТехИнсайдер
Жизнь в хаосе: как беспорядок влияет на нас Жизнь в хаосе: как беспорядок влияет на нас

Почему так трудно расставаться с вещами?

Psychologies
Где найти раритеты музейного уровня? Где найти раритеты музейного уровня?

Где продают по-настоящему редкий и актуальный винтаж?

Собака.ru
Благодарность, сочувствие, гордость: 3 полезные эмоции для достижения успеха Благодарность, сочувствие, гордость: 3 полезные эмоции для достижения успеха

На достижение цели во многом влияют наши эмоции: сочувствие и благодарность

Psychologies
Как перестать сравнивать себя с коллегами и победить синдром самозванца — личный опыт топ-менеджера Microsoft Как перестать сравнивать себя с коллегами и победить синдром самозванца — личный опыт топ-менеджера Microsoft

Крис Капоссела рассказал о том, как он перестал сравнивать себя с другими

Inc.
Как болят почки. Главные симптомы и отличия от боли в пояснице Как болят почки. Главные симптомы и отличия от боли в пояснице

Проблемы с почками могут быть вызваны заболеванием или повреждением этого органа

Лиза
Биологическое старение Биологическое старение

Можем ли мы отложить старение и так ли эффективен правильный настрой

Добрые советы
«Маленькая всемирная история». От первобытности до современности «Маленькая всемирная история». От первобытности до современности

Отрывок из книги о том, что происходило с людьми от каменного до атомного века

N+1
Ада Айнбиндер: «Петр Чайковский: Неугомонный фатум». Новая биография композитора Ада Айнбиндер: «Петр Чайковский: Неугомонный фатум». Новая биография композитора

Книга о жизни Чайковского, основанная на подлинных материалах и документах

СНОБ
10 самых скверных женских вопросов на первом свидании 10 самых скверных женских вопросов на первом свидании

Иногда лучше мычать, чем говорить: самый страшный опыт знакомств.

Maxim
Учим ребенка адекватно выражать злость и гнев: 5 шагов Учим ребенка адекватно выражать злость и гнев: 5 шагов

Рассказываем, как оказать детям помощь в вопросах выражения гнева

Psychologies
Нейросеть за несколько часов ускорила алгоритм, над которым математики работали столетиями Нейросеть за несколько часов ускорила алгоритм, над которым математики работали столетиями

ИИ может найти более быстрые алгоритмы для решения задачи умножения матриц

ТехИнсайдер
Правило чайной ложки Правило чайной ложки

Переборщив с косметикой, легко создать себе неприятности

Добрые советы
«Красный Содом» или политическая необходимость: сексуальная жизнь общества в первые годы советской власти «Красный Содом» или политическая необходимость: сексуальная жизнь общества в первые годы советской власти

Первые годы советской власти нередко считают расцветом сексуальной распущенности

Правила жизни
«Мужской климакс: бывает ли он на самом деле?» «Мужской климакс: бывает ли он на самом деле?»

Существует ли мужской климакс или это все-таки просто болтовня?

Psychologies
«День психологической разгрузки»: проверьте, нужен ли вам внеплановый выходной «День психологической разгрузки»: проверьте, нужен ли вам внеплановый выходной

День психологической разгрузки может понадобиться каждому из нас

Psychologies
Открыть в приложении