С формулами наперевес физики вывели явление, которое с точки зрения повседневной логики выглядит невозможным. Оказывается, при передаче квантовой информации вы можете ответить на любой вопрос из энциклопедии, прочитав (либо получив от кого-то) только половину её статей.
Исследователи задали себе следующие вопросы: как наши знания о целом соотносятся со знанием отдельных частей? в какой степени неполное знание целого исключает знание, по меньшей мере, одной из его «долек»?
Классическая интуиция предполагает простой ответ: незнание (неидеальное знание) целого не может существовать без невежества в отношении хотя бы одной из частей этого самого целого. И в классическом мире дела именно так и обстоят. Но теперь учёные выяснили, что в квантовой теории такая гипотеза не действует.
Представьте, что перед вами человек, прочитавший половину книги, объясняет EurekAlert!. В классическом мире экзаменатор всегда может придумать вопрос, который вскроет незнание этого человека.
Но вот мы переходим к квантовому миру, квантовой кодировке информации (квантовой криптографии) и обращаемся к давно принятым условным персонажам — Алисе и Бобу.
Алиса располагает книгой из двух (для простоты моделирования) страниц и посылает в квантовом виде эту информацию Бобу. Но посылает только какую-то одну из этой пары страниц.
А дальше начинаются чудеса, противоречащие здравому смыслу. Стефани Венер (Stephanie Wehner) из Сингапурского университета (NUS) и Томас Видик (Thomas Vidick) из Беркли (UC Berkeley) показали, что не существует никакого способа проявить незнание Боба.
«В квантовом мире большое незнание целого может сосуществовать с почти совершенным знанием о каждой из его частей», — делятся открытием учёные. Проверьте Боба, и он сможет догадаться о содержании любой страницы книги практически идеально, узнать, какой именно информации Бобу не хватает, — принципиально нельзя.
Такое нарушение логики пополняет список философских головоломок квантовой физики, вроде квантовой суперпозиции или принципа квантовой неопределённости.
Забавно, что находка оказалась неожиданной для самих авторов. Начиная своё исследование, они намеревались показать как раз обратное, что «квантовое незнание» следует классической интуиции и при условии неосведомлённости о целом непременно можно проследить незнание деталей.
Авторы работы намерены глубже изучить открытое ими свойство квантовой информации, которое Стефани называет «концептуально очень странным». А уже полученные выкладки теоретиков изложены в статье в Physical Review Letters (имеется открытый PDF-препринт).
Комментарии
В наше время Хокинг ставил вопрос о том, исчезает ли информация бесследно в чёрной дыре.
Да и сама Теория информации появилась в области, тесно связанной с физикой и матикой.
Но вот информатика так и болтается как неприкаянная, ни в математику она не входит, ни в физику. Кто вообще должен изучать свойства информационного мира? Ведь там наверняка есть законы, наподобие законов сохранения, принципы и прочее. Вообще мир информации не проще мира физического, а может даже и сложнее, ведь разум, мышление, сознание - это все обработка информации и ничего кроме.
Если это подключить к теории Менского, могут получиться очень интересные вещи.
У Менского нет теории, но есть воззрение, передаваемое в учении. Он старается балансировать на гране между наукой и религией, и вроде бы не срывается в откровенную поповщину, но это все равно религия, просто слово Бог в ней заменено термином "Квантовая механика".
Вообще, если уж говорить о "мирах", то их всего два, и сны с грезами тут ни при чем. Есть мир материальный, и есть мир информационный. На самом деле это, конечно, один и тот же мир - наша вселенная, но мышление в явном виде в ней не заложено, это продукт вселенной, а не ее компонент.
А Менский... Мне он он как физ. подтвержение, хотя и слабое, объективности свобобы выбора. Кстати, что-то о божественном у него не помню. Впрочем, не важно.
2 мира - мат. и инф. Спорно. А не материальный и мир сознания? Инфа без цели - не инфа. А цель ставит субъект.
Для достаточно сложных систем и приближения не работают и для них нет простых законов. В ньютоновской механике не решена даже задача трёх тел и для любого предсказания делаются огромные вычисления.
Люди, так легкомысленно оперирующие понятием информации, просто не отдают себе отчёта, что имеют дело с системами, намного более сложными чем три или тристо материальных точек. Здесь даже классическая теория практически бессильна, а квантовая просто бесполезна в смысле достоверных предсказаний. Когда пишут "волновую функцию" для любой системы, более сложной чем три частицы, то чтобы оставаться научно добросовестными должны изучать только при упрощающих обстоятельствах (идеальный газ, несжимаемая жидкость и т.д.). Всё остальное есть наивная безответственность специалиста или безграмотность дилетанта.
---
Не совсем понял как квантовая механика соотносится с материальной точкой? Ну это допустим оговорка, а насчет "позволяющие *полностью* предсказывать состояние " - это совсем неправильно. Квантовая механика дает решение в виде облака вероятностей, а не точного прогноза. А дальше статистические эффекты сглаживают результат, но это потому что частиц великое множество.