Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
5 декабря 2016, понедельник, 21:48
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

09 октября 2012, 18:19

Понять «кошку Шредингера»

Серж Харош и Дэвид Уайнеланд
Серж Харош и Дэвид Уайнеланд
friatider.se

Прыжок в будущее

Премия Сержу Арошу (Serge Haroche) и Дэвиду Уайнланду (David Jeffrey Wineland) «абсолютно заслуженная, оба сделали в квантовой оптике по настоящему пионерские работы, в том числе и в последние годы», - так прокомментировал «Полит.ру» новость о присуждении Нобелевской премии по физике 2012 года доктор физико-математических наук, профессор Физического института Технологического университета Карлсруэ, победитель конкурса мегагрантов 2011 года, руководитель лаборатории сверхпроводящих материалов МИСиС, член управляющего комитета Российского Квантового Центра Алексей Устинов.

В свою очередь, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Лаборатории оптики активных сред ФИАН Николай Колачевский был и удивлен и обрадован новостью о Нобелевской премии. «Я удивлен, что за квантовую оптику с такой завидной регулярностью за последние лет 20 дают Нобелевские премии. Мы видим, что квантовая оптика – неисчерпаемый источник интересных физических экспериментов, хотя если ее рассматривать в масштабе всей физики, то это – очень маленькая ее часть».

Николай Колачевский напомнил, что за последние годы Нобелевку по квантовой оптики присуждали уже не раз. «Среди известных за последние годы самые яркие – за лазерное охлаждение атомов, за оптическую Бозе-конденсацию, премия Жоресу Алферову 2000 года за квантовый лазерный излучатель. Кроме того, премия Хэншу, Глауберу и Джону Холлу в 2005 году за работы по спектроскопии и измерению оптических частот в квантовой оптике», – рассказал он. Он обратил внимание на то, что по сравнению  с финансированием исследований на Большом адронном коллайдере, в области астрофизики и ядерной физики, на квантовую оптику нужны гораздо меньшие затраты.

По его словам, лауреаты 2012 года Серж Арош и Дэвид Уайнланд «являлись и являются пионерами, признанными лидерами в области квантовой оптики, а именно в области использования методов исследования взаимодействия отдельных квантовых систем с друг другом и излучением». Он рассказал, что общался с Сержем Арошем, слушал его лекции. С Уайнландом ему встречаться не приходилось, но между его группой в ФИАНе и группами двух Нобелевских лауреатов хорошие рабочие контакты.  «Я всегда довольно хорошо был в курсе их работ», – отметил Колачевский.

Член-корреспондент РАН рассказал, что ближе всего ему исследования, которые выполнил Дэвид Уайнланд, так они связаны с оптическими квантовыми часами. «Уайнланд применил квантовые технологии, а именно произвел манипуляции отдельными атомами с помощью квантово-механических методов, для реализации самых точных в мире оптических часов. Эти часы по точности превосходят все известные на сегодняшний день часы», – подчеркнул Николай Николаевич.  

Зачем нужны такие часы? «Во-первых, увеличение точности часов позволяет увеличить в целом точность позиционирования и глобальных систем спутниковой навигации, и выполнения физических экспериментов, которые удалены друг от друга на расстояние, и вы хотите синхронно что-то сделать, причем точность нужна очень высокая», – рассказал главный научный сотрудник ФИАН. – «Такие часы нужны и для астрофизических измерений с помощью радиотелескопов, и для задач навигации. Навигация – одна из наиболее важных задач».

Кроме того, такие часы «очень чувствительны к изменениям гравитационного поля. Если их поднять на 10 см или на 1 м, то это очень хорошо видно на их сигнале. Поэтому, возможно, в перспективе такие часы можно будет использовать для поиска полезных ископаемых, которые искажают гравитационное поле».

«Это очень-очень точные часы, которые удалось получить с помощью квантовых методов, которые Уайнланд развивал в течение нескольких десятилетий. Это как бы кульминация его работы», – отметил Николай Колачевский.

Говоря о научном вкладе Сержа Ароша, главный научный сотрудник ФИАН отметил, что тот «интересовался фундаментальными вопросами квантовой механики, процессами когерентности». В частности, он пытался разобраться как в реальности «происходит загадка, когда квантовая система находится в так называемом суперпозиционном состоянии, она и справа и слева одновременно». Колачевский напомнил об известном эксперименте, когда электрон проходил и через правую, и через левую щель одновременно.

Кроме того, Ароша интересовал и связанный с этим вопрос: «если на этот электрон поставить измерительный прибор, то исследователь фактически убивает это свойство квантово-механической системы, разрушает суперпозицию и система переходит либо вправо, либо влево. Т.е. кошка Шредингера становится либо мертвой, либо живой». Ученых всегда интересовало, как происходит это превращение волновой функции.

«Серж Арош поставил серию очень ярких экспериментов, которые позволили наблюдать динамику этого процесса фактически живьем, увидеть, как происходит коллапс волновой функции», – подчеркнул Николай Николаевич.

«В целом, если говорить про некое большое направление, то оба Нобелевских лауреата так или иначе завязаны на тему квантовых компьютеров. Это принципиально новые вычислительные системы будущего, в функциональном виде они пока еще не реализованы.

Если они будут реализованы, то позволят на тех принципах, которые заложены этими учеными, решать принципиально новые задачи: производить специфическую обработку данных, факторизацию чисел, решать задачи в области квантовой криптографии», – отметил Колачевский. – «Это не непосредственная тема их исследований, но они очень близко с ней связаны».

В заключение своего комментария он подчеркнул, что Ароша и Уайнланда объединяет то, что «они посвятили свои исследования изучению отдельных квантовых объектов, как ими управлять, как их научить взаимодействовать друг с другом». При этом оба физика возглавляют две разные научные группы, работающие в разных направлениях. «Если группа Уайнланда работала с ионами и ионными ловушками и с лазерным возбуждением ионов, то группа Ароша работала с отдельными охлажденными атомами в радиочастотном диапазоне». Тем не менее, принципы и методы работы этих двух научных групп во многом схожи. Они пытаются понять, как «считывать квантовую информацию, передавать от одной квантовой системы к другой, как ей манипулировать, как избегать декогерентности, как декогерентность происходит». По его мнению, очень важно, что Нобелевской премии были отмечены именно экспериментальные методы, которые были разработаны двумя учеными.

«Эти ученые не разработали новых фундаментальных принципов квантовой механики, но они опирались на те «мысленные эксперименты», которые изложил чуть ли не Шредингер», – пояснил Колачевский. – «Они добились очень ярких результатов по так называемому квантовому перепутыванию, когда квантовое состояние начинает охватывать не одну квантовую систему, а несколько. Они получили принципиально новые экспериментальные методы».

«Харош, а особенно Уайнланд смогли так грамотно применить новые методы, что точность оптических часов повысилась на несколько порядков сразу. Этого результата другие группы пока повторить не смогли. Это прорывный результат», – отметил главный научный сотрудник ФИАН, комментируя научный вклад двух Нобелевских лауреатов. 

Обсудите в соцсетях

Система Orphus

Главные новости

21:35 Глава правительства Франции заявил об уходе в отставку
21:01 Путин задумался о проверке правительства на употребление алкоголя
21:00 Путин поделился планами после ухода из политики
20:46 МТС отказалась повышать тарифы за рубежом
20:43 Минфин Чечни отказался от претензий к размеру дотаций
20:28 Путин объяснил засилье криминала на ТВ
20:08 Главком ВС Украины рассказал об ожидании российского удара «отовсюду»
20:07 Путин объяснил пользу замещения импорта
19:44 Фигурант дела о «крымских диверсантах» отказался от показаний
19:44 WikiLeaks выложил в сеть переписку зятя Эрдогана
19:25 86 бывших депутатов не съехали со служебных квартир
19:13 «Мемориал» признал блогера Соколовского политзаключенным
19:01 Белый дом подтвердил встречу глав США и Японии в Перл-Харборе
18:44 Формирование правительства Свердловской области практически завершено
18:40 Путин подписал закон о штрафах за недопуск газовиков к проверке плит
18:28 Путин поручил создать орган власти по адаптации мигрантов
18:23 ФАС предложила запретить госкомпаниям покупать акции коммерческих фирм
17:55 В Алеппо умерла вторая сотрудница российского госпиталя
17:53 Путин вошел в тройку людей года по версии читателей Time
17:33 Инженеры выяснили причину перегрева Galaxy Note 7
17:27 Европа определилась с приоритетами в космических исследованиях
17:13 В разбившемся в Югре автобусе мог пропасть видеорегистратор
17:09 Кировский суд отказал в возвращении дела «Кировлеса» в прокуратуру
16:51 Чечня пообещала добиваться увеличения бюджетных дотаций
16:37 Путин пригласил избранного президента Узбекистана в Россию
16:26 Медведев решил «ограничить аппетиты» чиновников при госзакупках
16:08 Ливийские военные освободили Сирт от ИГ
16:01 Шувалов сообщил об изменении условий поддержки ипотеки
15:47 Минобороны подтвердило гибель в Сирии российского медика
15:41 Песков прокомментировал потерю второго истребителя с «Адмирала Кузнецова»
15:25 Дадина перевели в колонию в Кировской области
14:49 СМИ сообщили о гибели в Алеппо российской медсестры
14:47 Дело о ДТП в Югре передано Главному следственному управлению СКР
14:41 В конце дня шахматисты склонны к более рискованным ходам
14:32 Президентом Узбекистана избран Шавкат Мирзиёев
14:29 Минкомсвязи обсудит с прокурорами зарплату главы «Почты России»
14:08 Арбитраж в Киеве обязал «Газпром» выплатить 6,8 млрд долларов
13:54 «Почта России» запустила свои самолеты
13:26 Источник сообщил о падении в море второго истребителя с «Адмирала Кузнецова»
13:26 Цена барреля Brent впервые за полтора года превысила 55 долларов
13:15 Правительство немного снизило прожиточный минимум
12:56 После гибели детей в аварии в Югре ужесточили правила перевозки
12:52 СМИ: один из самых успешных проектов в области российского ритейла начался с любви к Айн Рэнд
12:51 ООН запросила на гуманитарную помощь рекордные 22,2 млрд долларов
12:44 ВЦИОМ сообщил о 80% счастливых россиян
12:21 Управление делами президента РФ начнет торговать продуктами онлайн
12:08 Второй обломок «Прогресса» обнаружили во дворе дома
11:53 В ВМФ объяснили сопровождение «Адмирала Кузнецова» кораблями НАТО
11:40 Жизнь предложили искать в атмосфере коричневых карликов
11:39 Евро рухнул из-за референдума в Италии
Apple Boeing Facebook Google NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Twitter аварии на железной дороге авиакатастрофа Австралия автопром Азербайджан Александр Лукашенко Алексей Навальный алкоголь амнистия Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антимайдан Армения армия Арсений Яценюк археология астрономия атомная энергия Афганистан Аэрофлот банковский сектор Барак Обама Башар Асад беженцы Белоруссия беспорядки бизнес биология ближневосточный конфликт болельщики «болотное дело» Борис Немцов Бразилия Великая Отечественная война Великобритания Венесуэла Верховная Рада взрыв взятка видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» видео «Полит.ру» визовый режим Виктор Янукович «ВКонтакте» ВКС Владимир Жириновский Владимир Путин ВМФ военная авиация Вторая мировая война вузы выборы выборы губернаторов выборы мэра Москвы газовая промышленность «Газпром» генетика Генпрокуратура Германия ГИБДД гомосексуализм госбюджет Госдеп Госдума гражданская авиация Греция Гринпис Грузия гуманитарная помощь гуманитарные и социальные науки Дагестан Дальний Восток День Победы дети Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин доллар Домодедово Донецк драка ДТП Евгения Васильева евро Евромайдан Евросоюз Египет ЕГЭ «Единая Россия» Екатеринбург естественные и точные науки ЖКХ журналисты закон об «иностранных агентах» законотворчество здравоохранение в России землетрясение «Зенит» Израиль Индия Индонезия инновации Интервью ученых интернет инфляция Ирак Ирак после войны Иран Иркутская область ислам «Исламское государство» Испания история История человечества Италия Йемен Казань Казахстан Канада Киев кино Китай Климат Земли, атмосферные явления КНДР Книга. Знание кораблекрушение коррупция космос КПРФ кража Краснодарский край кредиты Кремль крушение вертолета Крым крымский кризис культура Латвия ЛГБТ ЛДПР лесные пожары Ливия Литва литература Луганск Малайзия МВД МВФ медиа медицина междисциплинарные исследования Мексика Мемория метро мигранты МИД России Минздрав Минкульт Минобороны Минобрнауки Минфин Минэкономразвития Минюст мировой экономический кризис «Мистраль» Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский МКС Молдавия Мосгорсуд Москва Московская область мошенничество музыка МЧС наводнение налоги нанотехнологии наркотики НАСА наука Наука в современной России «Нафтогаз Украины» некролог Нерусский бунт нефть Нигерия Нидерланды Нобелевская премия Новосибирск Новые технологии, инновации Нью-Йорк «Оборонсервис» образование ОБСЕ общественный транспорт общество ограбление Одесса Олимпийские игры ООН оппозиция опросы оружие отставки-назначения Пакистан Палестинская автономия пенсионная реформа Пентагон Петр Порошенко погранвойска пожар полиция Польша правительство Право «Правый сектор» преступления полицейских преступность происшествия публичные лекции Рамзан Кадыров РАН Революция в Киргизии рейтинги религия Реформа армии РЖД Роскомнадзор Роскосмос Роспотребнадзор Россельхознадзор Российская академия наук Россия Ростовская область РПЦ рубль русские националисты Санкт-Петербург санкции Саудовская Аравия Сбербанк связь связь и телекоммуникации Севастополь сельское хозяйство сепаратизм Сергей Лавров Сергей Собянин Сергей Шойгу Сирия Сколково Славянск Следственный комитет следствие Совет Федерации социальные сети Социология в России Сочи Сочи 2014 «Спартак» «Справедливая Россия» спутники СССР стихийные бедствия Стихотворения на случай стрельба суды суицид США Таиланд Татарстан театр телевидение теракт терроризм технологии транспорт туризм Турция тюрьмы и колонии убийство Украина Федеральная миграционная служба физика Финляндия ФИФА фондовая биржа Фоторепортаж Франсуа Олланд Франция ФСБ ФСИН ФСКН футбол Хабаровский край хакеры Харьков химическое оружие хоккей Центробанк Цикл бесед "Взрослые люди" Челябинская область Чечня шахты Швейцария Швеция школа шпионаж Эбола Эдвард Сноуден экология экономика экономический кризис экстремизм Южная Корея ЮКОС Юлия Тимошенко ядерное оружие Япония

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.