- Snapdragon 8 Gen 4 и Dimensity 9400 будут... (824)
- Польский завод Volkswagen перешёл на... (863)
- Новые правила экспортного контроля США... (937)
- Представлен Skoda Karoq (883)
- Характеристики салона Geely Preface 2025... (850)
- BMW Brilliance начала использовать грузовики... (920)
- Li Auto впервые обошла Mercedes-Benz, BMW и... (930)
- Поставки Voyah растут каждый месяц. Половину... (801)
- Россия оштрафовала Google и Discord за... (1034)
- США вводят новое правило, которое облегчит... (829)
- Власти США приостановили запуски ракет... (952)
- SpaceX Илона Маска планирует вложить 1,5... (891)
- Редкий BMW 3.0 CSL за пару лет с момента... (812)
- Представлен новый Ford Equator... (808)
- Apple тестирует iPhone 17 Pro без кнопок... (976)
- Тайваньские производители второй раз за год... (930)
Учёные разработали новую теоретическую основу для понимания квантовой причинности
Дата: 2024-10-19 22:31
Исследователи из Национального института информатики и автоматики (Inria), Гренобльского университета Альп (Université Grenoble Alpes) и Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали новую теоретическую основу для понимания квантовой причинности. Их работа, опубликованная в Physical Review Letters, представляет новые теоремы, которые описывают фундаментальные ограничения, которые могут ограничить реализацию квантовых экспериментов в классических фоновых пространствах-временах.
Причинность играет центральную роль в том, как мы понимаем мир, но она принимает разные формы в двух наших ключевых физических теориях: квантовой теории и общей теории относительности. В квантовой теории причинность касается того, как информация передаётся между системами и операциями, тогда как в общей теории относительности она связана со структурой самого пространства-времени. Удивительно, но квантовая теория допускает процессы с «неопределённым причинным порядком» (ICO), где последовательность событий может существовать в суперпозиции.
соавтор статьи В. Виласини
Чтобы понять, могут ли физически происходить процессы ICO, квантовые процессы, в которых не существует причинно-следственной связи между последовательными событиями, исследователям сначала необходимо связать эти процессы с устоявшимся релятивистским понятием причинности в пространстве-времени. Это было основной мотивацией недавней статьи Виласини и её коллеги Ренато Реннера.
Мы разработали теоретическую основу, которая связывает две концепции причинности ясным и последовательным образом, стремясь использовать минимальные физические предположения. Это позволило нам вывести общие теоремы о недопустимости для любого квантового эксперимента, проводимого в классическом пространстве-времени.
Виласини
Прежде уже было проведено несколько сложных экспериментов, которые предполагают процесс ICO, «квантовый переключатель» в пространстве-времени Минковского. Физическая интерпретация этих экспериментов была предметом давних дискуссий. Структура и результаты этой работы, отрицательные для всех, применимы и к предыдущим экспериментам, и дают новую детальную перспективу их интерпретации, а также того, как квантовая и релятивистская причинность могут быть согласованы в этих экспериментах.
Авторы представили две теоремы, которые описывают фундаментальные ограничения конфигураций пространства-времени и возможные причинные объяснения квантовых экспериментов в классическом пространстве-времени, которые учитывают релятивистскую причинность (подразумевающую отсутствие передачи сигналов быстрее скорости света.
Источник: DALL-EПервая теорема показывает, что любой эксперимент, направленный на успешную реализацию процессов ICO в классическом пространстве-времени, потребует, чтобы входные и выходные агентные системы были нелокализованными или «размазанными» в пространстве-времени.
Вторая теорема теоретически демонстрирует, что даже если процесс ICO реализуется в условиях, описанных в первой теореме, то «увеличение» на более тонком уровне раскроет чётко определённый и ациклический причинно-следственный порядок.
В квантовых экспериментах в классическом пространство-времени ICO может проявляться на «грубом» уровне, но более детальное изучение выявляет квантовый процесс с определённым информационно-теоретическим причинным порядком, который вписывается в причинность пространства-времени.
Обычно экспериментальные физические исследования строятся на ранее представленных теориях и направлены на проверку их предсказаний. Напротив, вышеупомянутые эксперименты с квантовым переключателем уже были проведены много лет назад и подстегнули поиск лучших теоретических рамок для их полной интерпретации и понимания.
В недавних работах этой группы исследователей предлагается единая структура, которую можно использовать для связывания различных понятий причинности в квантовых и релятивистских теориях, что потенциально позволяет «примирить» эти различные физические теории.
Виласини и Реннер надеются, что их теоретическая основа будет способствовать новому междисциплинарному сотрудничеству, ориентированному на причинно-следственные связи, между физиками, специализирующимися на изучении квантовой механики и общей теории относительности .
В своих следующих исследованиях Виласини и её коллеги планируют продолжить работу над своей структурой. В частности, они надеются заняться открытым вопросом о том, какие классы процессов ICO могут быть физически реализованы в пространстве-времени.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
КамАЗ представил свой самый большой грузовик. Грузоподъемность КамАЗа «Атлант-65» составляет 65 тонн
На экспозиции в преддверии саммита БРИКС, который пройдет в Казани 22-24 октября, КамАЗ представил актуальную линейку грузовиков, в число которых вошел новейший «Атлант-65». Это самый большой самосвал КамАЗ: грузоподъемность составляет 65 тонн (на 10 тонн больше, чем у БелАЗа-7555), а полная масса достигает 95 тонн. При этом из-за больших габаритов (ширины и высоты) машина не...
Renault Logan III для России получил необычный брутальный дизайн. Опубликованы фото предсерийного прототипа
Renault собиралась запустить в России производства Logan и Sandero третьего поколения в середине 2022 года, но уже весной на фоне украинских событий компания свернула деятельность в стране. Тем не менее, точка в истории российского Logan пока не поставлена: ходят слухи, что АвтоВАЗ может поставить машину на конвейер. А как выглядит такой автомобиль, демонстрируют снимки,...
Физики ATLAS достигли новой точности в измерении скоростей образования пар верхних кварков
Физики коллаборации ATLAS на Большом адронном коллайдере (БАК) провели два исследования, целью которых было измерение скоростей образования пар верхних кварков вместе с нижними и очарованными кварками. Эти исследования предоставляют ценную информацию о квантовой хромодинамике (КХД), теории, описывающей сильное взаимодействие. В двух недавних исследованиях коллаборация ATLAS...
Обнаружен самый старый звёздный диск во Млечном Пути
Учёные из Китайской академии наук и Университета Торонто обнаружили, по их мнению, самый старый звёздный диск во Млечном Пути. В своём исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, группа изучила звёзды с высоким α-диапазоном и значительным орбитальным угловым моментом для определения возраста в широком диапазоне звёзд в галактике. Предыдущие исследования показали,...