Физики предложили новую «теорию над квантовой механикой»: её назвали QBox

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Физики из Университета Париж-Сакле предложили теоретическую модель QBox. В ней квантовая механика рассматривается не как окончательный фундамент физики, а как устойчивый режим более общей структуры. В этой структуре допускаются состояния и преобразования, которые уже не укладываются в стандартный квантовый формализм.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ grok Источник: grok.com

Сама идея выглядит непростой и, честно говоря, довольно дерзкой. Квантовую механику трудно подозревать в слабости: больше века она выдерживает проверки, лежит в основе описания атомов, света, свойств вещества, полупроводников и вообще огромной части современной физики. Споры вокруг неё идут постоянно, но чаще вокруг интерпретаций, измерения, связи с гравитацией. Не вокруг вопроса, есть ли под ней ещё один слой. Авторы QBox как раз туда и смотрят. В этой модели квантовые правила не кладутся в основание заранее. Сначала задаётся более широкий набор возможных состояний и операций, а уже внутри него появляется привычная квантовая механика. Не как исходная аксиома, а как режим, который почему-то оказывается устойчивым.

И вот это «почему-то» здесь, кажется, самое важное. Авторы используют понятие hyperdecoherence — гипердекогеренции. Термин громоздкий, но он не взят с потолка. В обычной квантовой механике декогеренция помогает объяснять, почему мы не видим странные квантовые суперпозиции в бытовом мире. Система взаимодействует с окружением, часть информации становится недоступной, и вместо набора возможных вариантов наблюдатель получает более привычную картину: прибор показывает одно значение, объект оказывается в одном месте, событие выглядит определённым. В QBox похожий ход переносится выше. Только теперь речь не о том, как классический мир появляется из квантового. Здесь сама квантовая механика должна получаться из более широкой теории. Гипердекогеренция отбрасывает лишние возможности и оставляет тот набор состояний и преобразований, который уже выглядит как обычная квантовая физика.

Автор: ИИ grok Источник: grok.com

На бумаге это, конечно, красиво. Но у такой идеи сразу появляется неудобное требование: она не должна испортить то, что уже работает. Квантовая теория слишком хорошо согласуется с экспериментами, чтобы под неё можно было просто подставить произвольную «более глубокую» схему. Любая такая модель должна объяснить не только то, откуда берутся квантовые правила, но и почему они почти нигде не дают сбой. У этой истории есть ещё один фон. В 2018 году была сформулирована no-go theorem для моделей гипердекогеренции. Если грубо, она показывала, что построить такую теорию не получится при одновременном сохранении двух вещей: привычной причинности и принципа purification.

С причинностью всё понятно хотя бы интуитивно: следствие не должно появляться раньше причины, а порядок событий нельзя менять без ограничений. Purification устроен тоньше. В квантовой теории он позволяет рассматривать смешанное состояние как часть более полного чистого состояния, если учитывать систему вместе с окружением. Для физиков это не декоративная деталь, а один из важных элементов квантового языка. QBox обходит этот запрет, но за это приходится платить. В модели причинность не считается обязательным свойством самого глубокого уровня. Кроме того, очистка состояний становится неоднозначной: одно и то же более общее состояние может давать разные квантовые описания. Звучит не очень уютно, особенно если привыкнуть к нормальной физической интуиции. Но именно в этом месте работа и становится интересной.

Поэтому модель называют некаузальной. Это не значит, что в ней появляются путешествия во времени или простые парадоксы в духе фантастики. Скорее, проверяется более странная возможность: причинность может быть не исходным правилом реальности, а свойством, которое возникает уже на уровне квантовой механики. Тогда привычный порядок причин и следствий оказывается частью сформировавшейся картины, а не фундаментальным законом, заданным с самого начала.

Пока QBox остаётся теоретической конструкцией. Экспериментального подтверждения у неё нет, и неясно, можно ли вообще придумать проверку, которая отличит такую схему от стандартной квантовой механики. Но ценность работы не только в этом. Она показывает, насколько дорогой может оказаться попытка заглянуть «ниже» квантовой теории. Там быстро начинают шататься вещи, которые обычно кажутся почти неприкосновенными: причинность, однозначность описания состояний и сама уверенность в том, что квантовая механика — последний этаж физической картины мира.

Источник: https://www.popularmechanics.com

3 комментария

Добавить комментарий

K
Разве есть физики, которые считают квантовую механику истиной в последней инстанции, а не очередным удобным костылем, описывающим только текущий уровень человеческого понимания вселенной? Как минимум с существованием одного более верхнего уровня согласны все — т. н. теория всего.
Я ожидаю, что когда-нибудь физики решат что на самом первом уровне нет ничего кроме информации, а наша вселенная — просто симуляция.
I
Лирик? В смысле «не физик». Вы таки удивитесь, но физики НИЧЕГО не считают истиной. Ну, кроме пары полуфриков Пенроуза и конструктивистов, но они именно что математики.
I
М теория передаёт привет собратьям по «анти-Попперу» :(
Тут аргумент Лапласа прямо напрашивается, @_$##
ПС. метафизиков развелось…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

7Hz Sonus II — нейтрально и немного «планарно» — обзор гибридных внутриканальных наушников

Сегодня на обзоре обновленная версия гибридных наушников Sonus II от известной китайской компании 7Hz. С первой версией я не был знаком, но по информации из интернета эта модель имела на борту...

Как приготовить идеально прозрачный лёд в домашних условиях: действующий метод

Мутный лед с белыми разводами и пузырьками — привычный результат обычной домашней заморозки. Фильтрованная вода, кипячение и специальные формочки не всегда решают проблему. Но существует...

Как гриб-кордицепс меняет поведение муравья, не захватывая его мозг

У зараженного муравья гриб Ophiocordyceps unilateralis распространяется по мышечным тканям, но не формирует колонию внутри мозга. Исследования показали, что грибная сеть тесно связана с мышечными...

Американцы оставили следы на Луне: каждый может проверить высадки по снимкам с орбиты

Чтобы рассмотреть место высадки Apollo 11, не нужен телескоп и не нужно ехать в обсерваторию. Достаточно открыть общедоступную карту Луны с данными орбитальной камеры LROC и приблизить район Моря...

✦ ИИ  Локальный ИИ выходит из-под контроля: почему новые суперкомпьютеры и автономные агенты меняют всё

Пока индустрия спорит о том, заменит ли искусственный интеллект программистов и художников, в технологическом мире зреет куда более тревожный тренд. Локальные ИИ-системы, которые ещё вчера...

Колонки Radiotehnika S-90: как появилась легенда советского звука и почему их слушают до сих пор

Меня в истории S-90 занимает одна вещь: разговор о них почти никогда не заканчивается на характеристиках. Стоит произнести название, и кто-нибудь обязательно вспомнит домашний проигрыватель,...