[Вброс]Квантовая физика и квантовая информация.

> А теперь еще раз вопрос: Чем с точки зрения физики отличается мысль, записанная на бумагу от мысли в голове человека.

с точки зрения физики объективно есть отражение одной материи в другой.

и на определенном уровне абстракции эл-хим процессы в мозге можно назвать мыслью, как и наслоение пигментов на заборе можно назвать словом йух.

>Вы лучше «на пальцах» попытайтесь объяснить такую нетривиальную вещь, как, например, осцилляции нейтрино. Или, например, почему «массивные» частицы болтаются себе в нескольких квантах (ячейках) пространства, и могут в течение некоторого времени занимать один и тот же набор ячеек, а безмассовые все время перемещаются из ячейки в ячейку?

Разрешите, это чуть позже. Постараемся вернуться к теме.

Как Вы думаете, человек, получивший физхимическое образование на кафедре материалов квантовой электроники, знаком с этим животным? :)

Замечательно.

А давайте запишем состояния такой штуки как бит.

Бит может принимать два значения: 0 и 1, это всем ясно. Тогда запись всех состояний бита будет выглядеть так: 00;01;10;11

Согласны?

>Тогда запись всех состояний бита будет выглядеть так: 00;01;10;11

Это все состояния двух битов :)

Вот тут и возникает проблема. Вспомним животное в ящике. Один кот, но одновременно в двух состояниях. То есть применим тот же парадокс к биту.

Это у вас уже нестабильный квантовый компьютер получится, у которого один бит может иметь одновременно два состояния, при этом ни в одном из них не находясь :)

Мы обязательно вернемся к этому вопросу.

Квантовые состояния не проецируются напрямую в биты.

Если ты хочешь подключить квантовую логику (да/нет/неизвестно), то с булевой логикой она уже прямой связи не имеет и не имеет общего с битами.

Да, замечательно. То есть теперь мы переходим к кубиту. Рисуем на бумаге кубик и в вершинах в парах противоположных вершин рисуем по парам 00-00;01-01;10-10;11-11. Мы получили восемь устойчивых квантовых состояний кубита.

А теперь открываем таблицу Менделеева и считаем количество столбцов.

>То есть теперь мы переходим к кубиту. Рисуем на бумаге кубик

Какое отношение кубики имеют к кубитам? :)

Мы получили восемь устойчивых квантовых состояний кубита.

Это потому что кубит - от кубика? А то у квантового кубита - тоже два состояния :)

А теперь открываем таблицу Менделеева и считаем количество столбцов.

В разных строках по-разному. Зависит от структуры орбиталей данного периода:
1
8
8
18
18
32
32
...

Тьфу, опечатка: _2_, 8, 8, 18, 18, 32, 32, ...

Хорошо. Можно, конечно, перейти на троичную логику и посчитать это дело в тритах. Но сначала опять вспомним старика Эйнштейна. Есть предположение, что разница между сосоедними химическими элементами тупо в количестве энергии. Тогда это объясняет такое явление, как изотопы.

Какое отношение кубики имеют к кубитам? :)

Кубик - наглядное представление области квантовых состояний. Свободный атом имеет шесть степеней свободы по трем осям. Потому и проще нарисовть кубик, оперируя пока двоичной логикой.

А вот теперь связь с информацией. Для того, чтобы записать информацию на атом, необходимо ему передать порцию энергии. Это переведет атом на другой квантовый уровень. Количество энергии должно быть таким, чтобы ее хатило именно на стабильное состояние, но не слишком большим, иначе система сбросит лишнее, пройдя радиоактивное состояние.

>Есть предположение, что разница между сосоедними химическими элементами тупо в количестве энергии.

Хм. Между мной и тобой разница тоже в количестве энергии. Или между Москвой и Нью-Йорком. Но это не единственная разница и не первичная :)

Тогда это объясняет такое явление, как изотопы.

Существование изотопов прекрасно объясняется практически с момента их открытия. Уже около ста лет.

Кубик - наглядное представление области квантовых состояний.

У нас с тобой разные представления о квантовой механике :)

Свободный атом имеет шесть степеней свободы по трем осям. Потому и проще нарисовть кубик, оперируя пока двоичной логикой.

Я, вот, не пойму. Это ты стебёшься, или у тебя реально всё так запущено? :)

Для того, чтобы записать информацию на атом, необходимо ему передать порцию энергии.

К.О.

Это переведет атом на другой квантовый уровень.

К.О. Правда, можно уточнить, что конкретно - электронную оболочку атома.

Количество энергии должно быть таким, чтобы ее хатило именно на стабильное состояние

?

но не слишком большим, иначе система сбросит лишнее, пройдя радиоактивное состояние.

??

:)

...

Что-то мне кажется, что ты не стебёшься. А твёрдо уверен в том, что говоришь. В таком случае смысла дольше продолжать в том же русле как-то мало.

то что ты называешь «соседними химическими элементами» - это только удобоваримая для нашего сознания абстракция - и то только на данном конкретном уровне данной конкретной выбранной нами иерархии.
и когда ты начинаешь приплетать сюда эйнштейна и квантовую механику - ты начинаешь смешивать несопоставимые абстракции и на выходе получишь только кашу в голове.
этим, к слову, с упоением занимаются торсионщики - лепят в кучу что ни попадя и выдают на гора зрелищные петли своего ума.

У меня действительно все запущено. Я туп как пробка, но мне интересно докопаться до того, каков механизм явления, а не как это явление описать формулой. Формула вторична, математика - один из языков описания мира. А стремление к абстракции в математике и проекции явления на плоскость, а не в трехмерное пространство, приводит к геморрою инженерам-электронщикам в виде диффуров, при ограниченном наборе численных методов решения. Универсального-то метода решения нет пока. http://ru.wikipedia.org/wiki/Троичный_компьютер

Почитайте, очень интересно.

Приведу пример из своей школьной жизни. Я учился в физматклассе, в котором мы готовились в студенты МГИУ. Наш физик дал на дом задачу с расчетом емкостей связки пяти конденсаторов с хитрым соединением. Через неделю давали ответы. Весь класс словил лютый майндфак, а я единственный решил задачу. Решил просто. Слепил эту лютую связку из пластилина, покрутил в руках, да и привел к типовому виду, где один из пяти конденсаторов не заряжается. И оказался прав. Физик пожурил меня, что на экзамене пластилин он мне с собой приносить не даст, но я и не напрягался по этому поводу. К сожалению, мой друг Андрюха, окончивший школу с золотой медалью, тоже не решил правильно эту задачу. Я же просто подогнал её решение под своё тупое восприятие. Аристотель был крутым логиком. И очень умным. Но редукция до двоичной логики обязывает к тому, чтобы знать все на свете. Двоичная логика - частный случай троичной. Но она же откладывает свой отпечаток на мышление человека вцелом.

Правда, можно уточнить, что конкретно - электронную оболочку атома.

В рамках химии. Похоже, ТС забил на химию и имеет в виду только образование изотопов?

>имеет в виду только образование изотопов? Именно так. Химические свойства проистекают из физики.

Чувствую, что я вас утомил и покидаю ЛОР на неопределенное время. Однако прошу модераторов не удалять тред. Надеюсь, мы вернемся к обсуждению в будущем.

>В рамках химии

А термин «другой квантовый уровень [атома]» - это химия по определению.

SpheriX

Это переведет атом на другой квантовый уровень. Количество энергии должно быть таким, чтобы ее хатило именно на стабильное состояние, но не слишком большим, иначе система сбросит лишнее, пройдя радиоактивное состояние.

Химия же вроде бы имеет дело с элементами как стабильными разновидностями атомов?

KRoN73

>Это переведет атом на другой квантовый уровень.

К.О. Правда, можно уточнить, что конкретно - электронную оболочку атома.

А ТС

>имеет в виду только образование изотопов? Именно так.

Насколько я понимаю, «запись» на электронную оболочку сильно недолговечна - электрон быстро сбросит эту запись в виде кванта и перейдёт на более стабильную орбиту.

>Насколько я понимаю, «запись» на электронную оболочку сильно недолговечна - электрон быстро сбросит эту запись в виде кванта и перейдёт на более стабильную орбиту.

Именно так. Но это единственный способ изменить квантовое состояние атома без его разрушения :) Ну и при разрушении о состоянии атома говорить уже глупо.

факты, есть. =)

но для того, чтобы теория должна быть полноценна, она должна не только объяснять текущий опыт, но и предсказывать новое. В т.ч. бозон Хигса это и есть новое предположение, если докажут, что его не существует, то нужно будет искать другие теории. А то, что квантовая теория поля может быть промежуточной теорией, это вполне вероятно.

А то, что нет фактов, то дааа.. туннелирование, неопределённости Гейзенберга, уровни электронов.. даааа это не факты <мелко>для вашей жены</мелко>

А то, что нет фактов, то дааа.. туннелирование, неопределённости Гейзенберга, уровни электронов.. даааа это не факты

На этих фактах можно построить чуть ли не сотню разных теорий. Нет определенности, которая бы позволила выбрать одну-единственную (ну пусть две-три).

Туннелирование и соотношение неопределенностей Гайзенберга лишь доказывают единство материи и энергии, а также их волновой характер (электрон-волна вполне может «проскочить» сквозь потенциальный барьер-волну, если у них будет определенный сдвиг фаз). Уровни электронов опять-таки доказывают волновую природу вещества (чем большую энергию поглотит электрон, тем большей будет амплитуда его колебаний или, по-простому, дисперсия относительно «центра тяжести»), а квантование этих уровней определяется сложным соотношением фаз электронов-волн и ядра-волны.

И вот из фактов родилась липовая теория, имеющая право на жизнь :)

>На этих фактах можно построить чуть ли не сотню разных теорий.

Но хорошо объясняет эти факты только одна из них.

Особенно, если копнуть хоть куда-то поглубже. Пусть даже в те же формы электронных облаков.

Пусть даже в те же формы электронных облаков.

Если выражаться точнее: в вид распределения вероятности положения электрона. Все-таки, он не «крутится» вокруг атома, как в классической модели, а, грубо говоря, покоится вокруг него. Вообще, честно говоря, у меня не хватает воображения представить себе частицу, которая одновременно может находиться во всех точках пространства некоторого объема, будучи намного меньше этого объема.

>Если выражаться точнее: в вид распределения вероятности положения электрона

Это просто два термина, описывающих одно и то же явление. Одно образное, другое - функциональное :)

Все-таки, он не «крутится» вокруг атома

Облака и не крутятся ;) В смысле - даже реальные.

покоится вокруг него

А электронное облако, если функционально, и не крутится, и не покоится :D Это именно распределение плотности нахождения электрона в заданной точке.

Вообще, честно говоря, у меня не хватает воображения представить себе частицу, которая одновременно может находиться во всех точках пространства некоторого объема

У меня с этим проблем нет. Как и представить себе то же туннелирование.

Не корректно, конечно, но может приблизить к пониманию - представь, что каждая частица имеет не строгие границы, а немного размыты в пространстве. И чем меньше частица, тем заметнее это «размытие».

И чем меньше частица, тем заметнее это «размытие».

Это я, конечно, понимаю, но вот с четырехмерным воображением у меня туговато, особенно в кривом пространстве. Еще хуже представить себе что вакуум на самом деле не пустота, а огромное количество энергии, равномерно распределенной во Вселенной, и эта энергия может взаимодействовать с веществом при определенных условиях. Ну а представление рождения пар частица-античастица из вакуума в случае мощных локальных уплотнений или искривлений пространства/времени вообще взрывает мой мозг :)

>Это я, конечно, понимаю, но вот с четырехмерным воображением у меня туговато

А оно тут не нужно :)

Еще хуже представить себе что вакуум на самом деле не пустота, а огромное количество энергии

А это - неверно. Суммарный уровень энергии вакуума - нулевой :) Виртуальность частиц возможна только за счёт неопределённости сверхточных измерений.

Ну а представление рождения пар частица-античастица из вакуума в случае мощных локальных уплотнений или искривлений пространства/времени вообще взрывает мой мозг :)

И тут всё просто. Приложив достаточно энергии можно растащить в пространстве частицы настолько, что они перестанут быть виртуальными.