`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Квантовая механика – вне опасности: физики экспериментально подтвердили ее основной принцип

+88
голосов

Известно, что при наложении две когерентные волны дают интерференционную картину. Физик из Австрии и Канады экспериментально подтвердили отсутствие интерференции более высокого порядка, подтвердив тем самым аксиому Макса Борна.

В 1926 г. он постулировал, что плотность вероятности найти квантовый объект в определенном месте и в определенное время равна квадрату абсолютной величины его волновой функции. Прямым следствием этого правила является интерференционная картина дифракции на двух щелях. Постулат Борна предполагает, что интерференция встречается только от двух источников. Интерференция более высокого порядка исключается. Вплоть до недавнего времени экспериментального доказательства этого не существовало. Но сейчас группа, из Университета Инсбрука и Университета Ватерлоо, возглавляемая проф. Грегором Вайсом (Gregor Weihs), подтвердила точность постулата Борна в эксперименте по трехщелевой интерференции. «Существование интерференционных членов третьего порядка было бы ужасным потрясением для квантовой механики», – сказал Вайс. Побудительным мотивом для этого эксперимента было предположение, сделанное физиками для построения объединенной теории поля.

Грегор Вайс, профессор фотоники при Университете Инсбрука, и его группа исследуют новые источники света, которые будут использоваться для передачи квантовой информации. Он разработал однофотонный источник, который служил основой для проверки постулата Борна. Фотоны проходили через стальную мембранную маску, в которой имелись три микронных щели. Измерения выполнялись с поодиночно закрываемыми щелями, что давало восемь независимых комбинаций. Полученные данные были затем использованы для вычислений.

Квантовая механика – вне опасности физики экспериментально подтвердили ее основной принцип

«В принципе этот эксперимент очень простой, - говорит Грегор Вайс. – и было очень удивительно обнаружить, что никто не сделал этот эксперимент раньше». Однако необходимо было существенно повысить точность измерений, что стало возможным в течение двух лет напряженного труда. «Наши эксперименты показывают, что мы можем исключить существование интерференции третьего порядка с определенной точностью», - сказал Вайс. Следующий шаг заключается в улучшении точности эксперимента.

+88
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Поясните как получить восемь комбинаций, дающих интерференцию) из поодиночно закрываемых щелей? Ведь для интерференции необходимо как минимум два пучка.

Допускаю, что комбинации 111, 110, 101, и 011 могут приводить к интерференции, т.к. они дают 2 и более пучков. Варианты 100, 010, 001, и 000 вовсе не могут давать интерференции, т.к. они дают всего один пучёк или его отсутствие, т.е. нечему интеферировать.
[0 - закрыто, 1 открыто]

Да, конечно вы правы. Однако это взято из сообщения, и не исключено, что для чистоты эксперимента проводилось все 8 измерений. А может быть, это неточность оригинала.
Во всяком случае, я не взял на себя ответственность это исправлять.

Что я исправил, так это заменил "квадрат волновой функции" на "квадрат абсолютной величины волновой функции". Но это был явный ляп.

Приведенная иллюстрация противоречит изветным физическим принципам - на предложенной картинке из щелей в экране выходят направленные лучи сформированные на самих щелях, а должны быть концентрические волны (согласно принципу Гюйгенса, каждая прорезь является источником вторичных волн).

Прохождение волн через щели принято изображать в другом стиле

Даже затрудняюсь с ответом. Естественно, что эта иллюстрация ничего общего с физикой интерференции волн не имеет. Она представляет лишь "психологическое пятно" с точки зрения полиграфического дизайна и описывает грубо лишь логику эксперимента.
В конце концов, это же не учебник физики.

Как и любая другая иллюстрация не имеет ничего общего, потому что любая иллюстрация это чернила на бумаге. А с точки зрения логики как вы выразились, эта иллюстрация даст фору любой другой невнятной картинке которую можно увидеть во всех этих убогих учебниках.

отвлекаясь от первоначального сообщения, положенного в основу публикации, хочу отметить, что:

  • Интерференция когерентных волн от 3 и более источников не является чем-то недопустимым в физике. Вспомните, аккустические системы 5.1, 7.1, когда благодаря интерфкренции звуковых волн от множества источников достигается объёмное звучание.
  • Интерференция между двумя фотонами, испущенными совершенно независимыми атомами возможна. http://elementy.ru/news/430205
  • ПОРЯДОК ИНТЕРФЕРЕНЦИИ — величина, равная разности хода интерферирующих лучей, выраженной в длинах волн. Т.е. классическая установка Юнга с двумя щелями будет давать интерференцию практически любого порядка вплоть до разности хода лучей, равной расстоянию между ними - просто амплитуда для высоких порядков чрезвысайно мала.
  • Экран со множеством щелей - стандартный оптический объект и имя ему ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА. Дифракционные решетки настолько широко используются в науке и технике, что интерференцию на N щелях уже изучили вдоль и поперек.
  • Интерферкнцию однофотонных пучков изучал ещё в 1934 году С. И. Вавилов, совместно с Е. М. Брумбергом. Ими было изучено явление интерференции света при предельно малых интенсивностях интерферирующих лучей. Этими опытами было доказано, что даже в типично волновых световых процессах можно обнаружить квантовые свойства.
  • Далее о Правиле Борна. Макс Борн в 1926 году сделал вывод, что квадрат волновой функции, вычисленный в некоторой точке пространства, выражает вероятность того, что соответствующая частица находится именно в этом месте.
    P(x,y,z)=.
  • И наконец о современных исследователях. Им удалось показать, что в математическом описании явления интерференции с точностью более 99% не присутствует слагаемых, содержащих третью или более высокую степень модуля волновой функции.
    подробнее тут http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1007/1007.4193.pdf

ИМХО, речь идет немного не о том. Многощелевая интерференция для классических волновых процессов, как вы заметили, давно известна, и я знаю, что такое решетка Брегга.

Речь идет не об интерференции двух фотонов, а об интерференции фотона с самим собой.

Речь также не идет о кубе модуля волновой функции, а о том, что амплитуда вероятности равна не сумме трех волновых функций (каждая от одной щели), а только двух, и соответственно интерференционный член не содержит произведения трех волновых функций, а только двух.

Во всяком случае, я так это понял.

Увы, пересказ, растиражированный рядом сайтов, сильно отличается от первоисточника, который доступен тут http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1007/1007.4193.pdf

Охотно верю. Я, естественно, к первоисточникам не обращаюсь, поскольку нет никакой возможности уделять этому время и перепроверять помещенное на новостных сайтах.

С удовольствием это бы делал, если бы позволяла текущая работа.

Так что если обнаружите неточности, пишите. Я всегда открыт для обсуждения.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT