- США могут заставить Apple отказаться от... (1104)
- Анонсирован аркадный звездолётный боевик... (1165)
- Датамайнер уличил создателей The Day Before... (1131)
- Geely Tugella больше нельзя заказать в... (1227)
- Новые машины годами стоят у дилеров в США,... (1250)
- 7 лет обновлений, ИИ, IP68, 4700 мАч и... (1159)
- Представлен Chevrolet Silverado... (1183)
- Грузовой корабль «Прогресс МС-30» привезли... (1250)
- Пользователи YouTube из США больше не могут... (1105)
- Редчайший раллийный Porsche 911 SC/RS ... (1083)
- Представлен Range Rover Ranthambore Edition:... (1125)
- Mercedes-Benz GLS и BMW X7, подвиньтесь.... (1213)
- Mazda обвиняют в мошенничестве и рекламе... (1087)
- В России начали выпускать совершенно новую... (1180)
- «Мы попытаемся выкинуть дешевые пластиковые... (1221)
- У Индии появится своё полупроводниковое... (1204)
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,...