ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Запутанные состояния из "Динамика и информация " Эксперименты, проведенные на различных квантовых объектах, показали, что неравенства Белла в самом деле нарушаются в соответствии с квантовой теорией. Мы упомянем здесь только два из этой серии экспериментов. В экспериментальной работе А. Аспекта с коллегами [31] изучались корреляции поляризации пар фотонов с помошью изменяющихся во времени анализаторов. Они переключались с темпом быстрее с/Ь, где с — скорость света, Ь — расстояние между детекторами. Результаты оказались в полном соответствии с квантовой механикой корреляции существуют в любой момент времени и не переносятся каким-либо сигналом. Неравенства Белла исключались с надежностью в пять стандартных отклонений. А в самом последнем по времени эксперименте Т. Киса и др. [32] неравенства Белла нарушались с надежностью в 22 стандартных отклонения. Таким образом, эксперименты по нарушению неравенств Белла надежно подтверждают принцип квантовой механики и исключают локальный реализм , т.е. существование скрытых параметров. [c.123] Парадокс ЭПР и связанные с ним неравенства Белла выглядят как своего рода нелокальные взаимодействия, т.е. бессиловые переносы информации на большое расстояние, возможно, даже со сверхсветовой скоростью. Поэтому в научной литературе не раз обсуждался вопрос о возможности создания сверхсветового телеграфа . Нетрудно видеть, что в прямом варианте одиночной ЭПР-пары парадокс ЭПР для этой цели не подходит. В самом деле, измерение, проводимое над первой частицей, является чисто случайным и его невозможно заранее предсказать и контролировать. Ситуация здесь, хотя и отличается от классической, но в некотором смысле сходна с тем, как если бы черный и белый шары были спрятаны порознь в разные ящики, а ящики разнесены далеко друг от друга. Вскрытие первого из ящиков сразу показывает, какого цвета шар находится как в нем, так и во втором ящике. Никакой передачи информации здесь нет это просто заранее известная корреляция вероятностей. Квантовый случай отличается лишь тем, что до открытия ящика шары не имеют цвета. Но как только мы открыли первый ящик и засветили шар (как это происходит с фотопластинкой), то сразу же у него появляется цвет. [c.123] Существуют и более прямые пути для квантовой кодировки информации без использования неравенств Белла [34, 35]. Один из наиболее интересных вариантов переноса квантовой информации был предложен Беннетом с соавторами [36]. Они назвали его телепорта-цией квантового состояния с помощью двойного, т.е. классического и ЭПР-канала. Термин телепортация авторы заимствовали из научной фантастики, где описывается процесс, когда личность или другой объект рассыпаются в одном месте, а полная информация об их структуре передается в другое место, где и собираются их точные копии. [c.124] Здесь использованы обозначения Дирака для квантовых состояний, а индексы 2, 3 относятся к соответствующим частицам ЭПР-пары. Квантовое состояние третьей частицы ф ) не известно ни отправителю А, ни получателю В, которые имеют намерение телепортировать это состояние от А к В. [c.125] Разумеется, прямая передача состояния ф) из точки А в точку В выглядит проще. Однако у телепортации появляется новое качество, которое мы постараемся разъяснить. Но сначала нужно понять, с какими видами информации мы имеем дело. [c.127] Что касается классического бита информации, то она представляет собой ячейку с двумя возможными состояниями. Если из двух состояний фиксируется только одно, то создается один бит классической информации. Квантовая частица со спином 1/2 также имеет два возможных состояния, т.е. появляется некоторая аналогия между такой частицей и классической ячейкой памяти емкостью в один бит. Поэтому количество квантовой информации в состоянии ф) = а I) + Ь 1) принято называть квантовым битом, или кубитом (qubit = quantum bit). В отличие от классического бита, имеющего только одно из двух состояний, например, или , квантовый кубит может существовать в произвольной комплексной суперпозиции таких состояний. [c.127] Как уже отмечалось ранее (см. формулу (6)), при использовании информационных соотношений в физике (а не в компьютерной технике) более удобным является определение величины информации по Шеннону (3) с использованием натуральных логарифмов. При этом величина информации измеряется не в битах, а в натах. [c.129] Аналогичное соотношение имеет место для рд. [c.129] Величина E может изменяться в интервале от нуля (для незапутанных состояний, N = 1) до максимального значения Zimax = 1пЛ . [c.129] Вернуться к основной статье