.
О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Беларусь
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.93173.html

статья Информация может быть отрицательной

Максим Борисов, 09.08.2005
Реклама

Двоечник в квантовом мире может знать меньше, чем ничего

Даже самый неосведомленный человек, распоследний "двоечник", не может знать меньше, чем ничего. С точки зрения здравого смысла понятие "отрицательного знания" просто не имеет смысла. Но то, что истинно в нашем обычном повседневном мире, то, к чему мы все так привыкли, может совершенно не работать в случае сверхмалых расстояний. Теперь выясняется, что существование "отрицательного знания" вполне возможно в условиях квантового мира. Крошечные объекты вроде атомов, молекул и электронов ведут себя совершенно иначе, чем привычные нам макрообъекты - они подчиняются своеобычным законам квантовой механики.

Честь открытия того факта, что знание в квантовой механике может быть негативным, принадлежит сразу трем исследователям - Михалу Городецкому (Michal Horodecki) из польского Института теоретической физики Гданьского университета, Джонатану Оппенгейму (Jonathan Oppenheim) с Факультета прикладной математики и теоретической физики Кембриджского университета и Андреасу Винтеру (Andreas Winter) с Факультета прикладной математики Бристольского университета (Великобритания). Их работа была издана 4 августа в наисолиднейшем научном журнале Nature.

Что может означать такое отрицательное знание? "Если я говорю это вам, то вы будете знать еще меньше", - поясняет доктор Андреас Винтер. Чем-то это напоминает типичную деятельность спецслужб или наших родных СМИ по дезинформации противника или собственного населения... Хотя, конечно, это все совершенно не та "отрицательная, негативная информация", что обнаруживается в квантовом мире, исследователи подчеркивают, что имеют в виду отнюдь не просто лживую информацию.

Столь "странные" ситуации могут возникнуть оттого, что понятие "знания" в квантовом мире очень серьезно отличается от того, что мы инстинктивно используем в повседневной жизни. "В квантовом мире мы можем знать слишком много, - говорит доктор Оппенгейм, - и это случается как раз в тех ситуациях, когда проявляется отрицательное знание". Отрицательное знание ('negative knowledge' или, что более правильно, 'отрицательная информация' - 'negative information'), оказывается, служит точной количественной мерой отмены того факта, что мы знаем слишком много. Как говорится, "он слишком много знал, это-то его и сгубило..."

В квантовом мире есть такие вещи, о которых мы никак не можем знать, независимо от того, насколько мы умны - хоть семи пядей во лбу! Например, мы не можем одновременно узнать и точные координаты, и импульс какой-либо элементарной частицы (запрет накладывается так называемым принципом неопределенности Гейзенберга (W.Heisenberg, 1927)). В этом странном мире существует также такое "нелепое" на первый взгляд понятие, как "энергия нулевых колебаний системы". Могут иметь место также и такие "непостижимые" случаи, когда кто-либо "один" знает больше, чем все вместе. Подобные ситуации известны под именем квантовомеханической "спутанности" ('entanglement'), и если бы два человека смогли разделить между собой подобную "спутанность", то это привело бы к появлению отрицательной информации (трудно удержаться от шутливой, но в общем-то нелепой аналогии с чрезвычайно запутанными взаимоотношениями какой-нибудь изолгавшейся супружеской пары, тоже явно не приносящими ничего "позитивного").

Хотя все вышесказанное и может показаться чем-то весьма таинственным и излишне глубокомысленным, доктор Городецкий все же отважился указать, что идея отрицательной информации все-таки может иметь строго научное обоснование. "Мы можем определить количество информации в уже привычных терминах: сколько материала я должен послать вам прежде, чем вы узнаете нечто. В случае отрицательной квантовой информации вы можете узнать кое-что и без меня, до того, как я посылал вам какие-либо квантовые частицы. Фактически, вы получите некий потенциал взаймы у времени, с тем, чтобы узнать больше квантовой информации в будущем..." (соответствующий потенциал для будущей квантовой связи).

Таким образом, существование отрицательной информации является следствием некоторых экзотических особенностей квантовой теории информации - захватывающей новой области физики, включающей такие явления, как квантовая телепортация и квантовые вычисления. В то время как классическая теория информации имеет дело с более привычными для нас предметами - классической коммуникацией и вычислениями, - квантовая теория информации заменяет классическое понятие 'битов' информации его квантовомеханическим аналогом - кубитами ('qubits'), которые представляют собой квантовые частицы, подобные электронам или атомам. В то время как классические биты могут иметь лишь два состояния - "0" (ноль) или "1" (единица), кубиты способны находиться одновременно в двух состояниях - "0" или "1" в одно и то же самое время.

Приняв тот факт, что квантовая информация может быть и отрицательной (на самом деле речь идет о своего рода новой трактовке уже известных эффектов), исследователи надеются более основательно изучить такие явления, как квантовая телепортация и квантовые вычисления, а также еще глубже постичь устройство квантового мира.

Источники:
Quantum information can be negative - i-Newswire_com - Press Release And News Distribution
Quantum information can be negative - Homepage of Jonathan Oppenheim (более подробный вариант пресс-релиза)
Quantum information can be negative - arXiv

Максим Борисов, 09.08.2005


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама
Выбор читателей