26 октября
Евгений Глушков
24

От создания квантовой механики до второй квантовой революции

4.9

Если вы живете в конце первой четверти XXI века, то непременно слышали о квантовой механике — и, скорее всего, не один раз. За всего сотню лет своего существования эта невероятная теория успела породить целых две технологические революции!

Ядро атома и вращающиеся по орбитам вокруг него частицы / ©QAM

Первая квантовая революция привела к созданию лазеров, солнечных панелей и кремниевой микроэлектроники, к которым мы успели привыкнуть, а вторая происходит прямо сейчас. Что же вызвало обе квантовые революции и как развивалась сама квантовая механика? Об этом — ниже.

1874 год. 17-летний гимназист Макс Планк, только что окончивший школу, собирается поступать в Мюнхенский университет, чтобы посвятить себя занятиям теоретической физикой. Сложно представить удивление молодого человека, когда знакомый профессор и будущий научный руководитель Филипп фон Жолли пытается отговорить его от этой стези словами «физика близка к завершению, Макс, в ней осталось лишь исследовать несколько незначительных проблем».

Эту статью можно прослушать в формате подкаста.

Тем не менее Макс Планк решил посвятить себя физике, что через несколько десятилетий позволит ему пересмотреть самые основы этой науки.

«Физика близка к завершению, Макс, в ней осталось лишь исследовать несколько незначительных проблем!»

А началось «ниспровержение основ» с обычной лампочки. Одной из «незначительных», по словам фон Жолли, проблем для физиков конца XIX века было описание излучения сильно нагретых тел (примером которых и выступает спираль лампочки накаливания, светящаяся из-за разогрева до высокой температуры протекающим по ней электрическим током). Классическая теория электромагнетизма, разработанная Джеймсом Максвеллом, упорно давала неверный результат по сравнению с экспериментальными измерениями, особенно в области коротковолнового излучения (так называемая ультрафиолетовая катастрофа). Поэтому усилия многих ученых были сфокусированы на поиске модели, способной описать весь спектр излучения нагретых тел, также известной под именем задачи «абсолютно черного тела».

Абсолютно черное тело — физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах, то есть коэффициент поглощения равен единице. На фото: нанесенное на фольгу вещество Ventablack, оно поглощает 99,965 % падающего на него излучения: видимого света / Фото: Surrey NanoSystems

Подстегиваемые нуждами быстроразвивавшейся немецкой промышленности, над решением этой задачи работали лучшие физики того времени: Густав Кирхгоф, Вильгельм Вин, Фридрих Пашен, Отто Люмер, и многие другие. Но разгадать тайну «абсолютно черного тела» удалось лишь Планку.

В 1900 году он совершил то, что сам позднее вспоминал как «акт отчаяния». Не в силах получить формулу, правильно описывающую излучение «абсолютно черного тела» в рамках классической физики, Планк постулирует, что нагретые тела излучают энергию не непрерывно, а дискретно, определенными энергетическими порциями, причем энергия этих порций равна частоте излучения, помноженной на некую константу h = 6,626 * 10-34. Именно эта невообразимо малая константа, позже названная постоянной Планка, привела к появлению «квантов энергии» (фотонов, например) и положила начало самой квантовой механике, описывающей законы микромира.

Эстафетную палочку квантовой гонки подхватил у Планка (сидящего по центру) другой немецкий физик-теоретик — Альберт Эйнштейн (второй слева) / Фото: 1931 год, неизвестный автор, public domain, via Wikimedia Commons

Интересно, что ни сам Планк, ни его коллеги, которым он рассказал о своей работе, ничуть не верили в физическую реальность квантования энергии, считая его не более чем удачным математическим трюком. Эстафетную палочку квантовой гонки подхватил другой немецкий физик-теоретик — Альберт Эйнштейн. В начале XX века одной из областей его интересов было теоретическое описание того, что происходило при облучении металлической пластинки светом: облученная светом поверхность начинала высвобождать заряженные частицы. Позже это назвали фотоэлектрическим эффектом. Сам эффект обнаружили еще в 1887 году, но он оставался не до конца понятен физикам вплоть до работы Эйнштейна 1905 года, за которую впоследствии он и получил Нобелевскую премию по физике.

По аналогии с Планком Эйнштейн предположил, что облучение металлической пластинки происходило не непрерывным потоком электромагнитного излучения, а множеством маленьких порций — квантов света (десятилетием позже названных фотонами). Согласно Эйнштейну, каждый падающий на металлическую пластинку фотон передавал свою энергию отдельному электрону, позволяя ему покинуть металл. При этом фотоны должны были обладать некой минимальной энергией, чтобы электроны могли вырваться из металла (эту энергию ученый назвал «работой выхода»). Полученное Эйнштейном простое объяснение фотоэффекта, полностью подтверждаемое данными экспериментов, сейчас знает каждый старшеклассник, но в начале XX века мысль о существовании «квантов света» большинству физиков казалась совершенно абсурдной, несмотря на уже прижившееся на тот момент представление о квантовании материи — атомной теории.

Проквантованный атом

В отличие от квантов энергии — фотонов, — сами атомы оказались не такими уж неделимыми, как предполагал придумавший их почти две с половиной тысячи лет назад грек Демокрит. Благодаря серии экспериментов, проведенных Эрнестом Резерфордом, было обнаружено существование положительно заряженного ядра атома и «летающих» вокруг него по заданным орбитам отрицательно заряженных электронов. В течение нескольких лет такая «планетарная» модель атома заняла доминирующее положение в физике первой половины XX века.

Тем не менее подобный механистический взгляд на атомную структуру с позиций классической физики не выдерживал простейшей теоретической проверки: ведь, согласно теории электромагнетизма, любой движущийся заряд излучает электромагнитные волны. Значит, и электроны, движущиеся по орбитам вокруг атома, должны излучать и, следовательно, терять энергию. Потеря энергии будет приводить к тому, что электрон станет замедляться до тех пор, пока полностью не упадет на положительно заряженное ядро, причем, по расчетам, это должно происходить примерно за доли наносекунды. Как же объяснить тот факт, что электроны не падают на ядра и большинство атомов вокруг нас довольно стабильны?

Согласно теории электромагнетизма, все электроны должны упасть на ядра атомов, причем за наносекунду. Но они не падают. Почему?

Этот парадокс разрешил молодой датский физик Нильс Бор, которому показалось, что квантования энергии мало. Он решил «проквантовать» и сам атом, оставив из бесконечного множества возможных положений электронов в нем лишь ограниченный набор квантованных орбит. Это противоречило устоявшимся положениям, согласно которым электроны могли находиться на любом произвольном расстоянии от ядра, но решало проблему падения электронов на ядро.

В теории Бора энергия электронов изменялась, только когда он переходил с одной разрешенной орбиты на другую, но не когда находился на одной из них. Подобно электрону, небольшой мячик может спокойно лежать на любой из ступенек лестницы, но не между ними, теряя потенциальную энергию лишь при скатывании с одной ступеньки на другую.

Иллюстрация: depositphotos.com

Истинная же причина существования постулированных Бором разрешенных орбит была раскрыта чуть позже: все объяснялось квантованием так называемого углового момента электронов в атоме (характеристикой движения по круговым траекториям), который может меняться только на величину, кратную постоянной Планка. Воспользовавшись своей теорией, Бор смог успешно рассчитать частоту электронных переходов в атоме водорода, полностью совпавших со спектральными линиями, измеренными экспериментально с большой точностью в лабораториях по всему миру. Триумф зарождающейся квантовой механики казался полным и безоговорочным.

Вероятность и корпускулярно-волновой дуализм

В описанной выше теории Бора был один странный момент, связанный с квантовыми переходами. Получалось, что невозможно определить, где именно во время прыжка с одной орбиты на другую находится электрон. Переход между орбитами — энергетическими уровнями — должен происходить мгновенно, иначе все время перехода с орбиты на орбиту электрон будет излучать энергию. Но как можно было смириться с такими мгновенными «квантовыми прыжками»?

Необъяснимая «спонтанность» квантового мира и случайность происходящих в нем событий смущали не только Бора, но и продолжавшего работать над квантовой теорией Эйнштейна. Максимально упростив атом Бора и оставив в нем всего два разрешенных уровня, Эйнштейн наглядно продемонстрировал существование в нем двух видов излучения. Спонтанное излучение фотона атомом происходит при переходе электрона с возбужденного уровня на основной, а вынужденное излучение — при облучении возбужденного атома фотонами нужной частоты (соответствующей частоте перехода между основным и возбужденным состояниями). И, хотя именно эффект вынужденного излучения позже лег в основу лазеров, ключевым моментом для самого Эйнштейна была вероятностная природа спонтанного излучения, которое (подобно радиоактивному распаду) могло произойти в произвольный момент времени с определенной вероятностью.

Такая вероятностная природа квантового мира серьезно напугала Эйнштейна, пошатнув его уверенность в правильности квантовой механики для описания реального мира. Но было уже поздно. В начале 1920-х американец Артур Комптон провел эксперименты по рассеиванию рентгеновских лучей на пластинках графита, обнаружив систематическое увеличение их длины волны по сравнению с падающим излучением. Волновая теория не могла объяснить этот эффект.

Но Комптон представил рентген в виде потока квантов — фотонов высокой частоты — и получил логичное объяснение. При соударении фотонов с электронами кристаллической решетки графита они, подобно теннисным мячикам, пружинисто отскакивали от них, отдавая часть своей энергии, переходящую в колебания кристаллической решетки. А, согласно формуле Планка, потеря энергии ведет к увеличению длины волны излучения. Таким образом, эффект Комптона стал первым неопровержимым доказательством существования квантов света — фотонов, со всеми странностями, приписываемыми им квантовой механикой.

Эффект Комптона стал первым неопровержимым доказательством существования квантов света

Несмотря на еще одну победу квантовой теории, ясности физической картине мира это открытие не принесло. Физики были в растерянности от того, что сложившаяся ситуация ломает стройную теорию света, поскольку одни явления (интерференция, дифракция) требуют волнового описания, а другие (эффект Комптона, фотоэлектрический эффект) можно описать только при представлении света состоящим из частиц. Наступала новая эра корпускулярно-волнового дуализма — одного из центральных понятий квантовой механики, со странностью которого ученым со временем пришлось примириться. Но, чтобы убедить целое научное сообщество в правильности такого подхода, нужно было больше доказательств.

Добыть их стало идеей фикс французского физика Луи де Бройля. Он задался вопросом: если волне света можно сопоставить частицу — фотон, — то почему нельзя какую-нибудь частицу, например электрон, представить в виде волны? Идея казалась абсурдной, ведь к тому времени никто из физиков не сомневался, что электроны — это частицы — и что такое корпускулярное описание полностью позволяет описать их свойства. Но не таков был де Бройль. Он решил поставить в соответствие электрону некую «фиктивную» волну, частота и длина которой полностью определяют положение электрона в атоме Бора. Оказалось, подобный подход позволяет прояснить, почему именно на стационарных орбитах Бора электрон не теряет энергии. Дело в том, что на них укладывалось целое число волн де Бройля, соответствующих электрону, и возникала стоячая волна — известный в физике процесс, при котором не происходит потери энергии.

Экспериментальное подтверждение идеи де Бройля случайно для себя получил американец Клинт Дэвиссон, изучавший соударение пучков электронов с мишенями из разных материалов. Однажды, когда в качестве мишени вместо никелевого порошка он использовал большие кристаллы никеля, на их плоскостях произошла дифракция электронов (наложение волн друг на друга, приводящее к появлению минимумов и максимумов интенсивности), и Дэвиссон стал свидетелем необычной картины рассеивания. Следуя советам коллег, по результатам этих экспериментов американский ученый смог вычислить длину волны дифрагирующего электрона, которая в точности совпала с предсказанием теории де Бройля.

Этому открытию довольно скоро нашлось практическое применение: за счет того, что длина волны электрона в тысячи раз меньше длины волны видимого света, с помощью электронов можно «увидеть» куда более мелкие объекты. Так, в 1931 году появился электронный микроскоп — один из ранних продуктов первой квантовой революции, который до сих пор остается незаменимым инструментом во многих областях науки.

Новое поколение квантовых механиков

Несмотря на неоценимый вклад пионеров квантовой механики Планка, Эйнштейна, Бора и де Бройля, дальнейшее развитие квантовой науки требовало свежего взгляда — нового поколения ученых, не успевших привыкнуть к догмам классической физики и не привыкших искать в них спасения. Их имена знает любой, кто когда-либо сталкивался с квантовой механикой: достаточно вспомнить «уравнение Шредингера» (помните его знаменитого кота?), «соотношение неопределенностей Гейзенберга», «принцип запрета Паули». Их вклад в создание современной версии квантовой механики сложно переоценить, ведь именно они заставили мэтров вроде Бора и Эйнштейна посвятить остаток жизни попыткам осознать родившуюся на свет благодаря их усилиям квантовую механику и интерпретировать выдаваемые ею результаты.

Так какие же ключевые результаты получили представители этого нового поколения физиков-теоретиков? С легкой руки Эрвина Шредингера, продолжившего идеи де Бройля, в обиход квантовой физики ворвалась так называемая концепция волновой функции, описывающей любую квантовую систему и ее эволюцию. Своим волновым подходом Шредингер нисколько не пытался создать «новую физику», а лишь хотел перекинуть мостик от привычного классического описания макроскопических объектов в квантовый мир. Ведь, согласно Шредингеру, волновая функция описывала «размазанность» квантового объекта в пространстве, его присутствие сразу во многих местах (суперпозицию). Абсурдность этой интерпретации сразу вызвала резкую критику со стороны других физиков, которые быстро пришли к современному пониманию реального смысла волновой функции, описывающей распределение вероятностей нахождения квантовых объектов в определенном месте или состоянии.

Эрвин Шрёдингер, австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики / Фото: середина 20-х годов, автор неизвестен

Другой молодой физик-теоретик — Вернер Гейзенберг — совместно с коллегами придумал свою версию квантовой механики на основе математического аппарата матриц — матричную механику, которая в дальнейшем оказалась полностью эквивалентной волновой механике Шредингера. Чуть позже Гейзенберг пришел к идее принципа неопределенностей, который заключается в невозможности одновременно измерить с произвольной точностью некоторые пары характеристик квантовых систем. Самый известный пример этого принципа — невозможность одновременного точного измерения положения квантовой частицы и ее импульса.

Еще одну удивительную характеристику квантовых объектов — спин — выявил знаменитый физик Вольфганг Паули, пытаясь описать правила заполнения электронных оболочек в атоме и анализируя ставшие теперь хрестоматийными опыты по движению элементарных частиц в магнитном поле. Спин — еще одна внутренняя степень свободы квантовых объектов, их собственный магнитный момент, который может принимать любое целое или полуцелое значение, а также равняться нулю. Часто спин электрона неверно представляют в виде направления его вращения (если сам электрон представлять в виде вращающегося шарика), но такая классическая интерпретация, хоть и наглядная, не выдерживает ни аналитической, ни экспериментальной проверки.

От теории к практике

Благодаря вышеупомянутой троице, возглавившей новое поколение квантовых физиков, к 1930-м годам квантовая механика стала полностью рабочим инструментом, позволившим описать до сих пор непонятные законы микромира. Хотя среди ученых, непосредственно причастных к ее созданию, не было единого мнения по поводу интерпретации квантовой механики, ее роль в качестве инструмента научно-технического прогресса сложно переоценить. Поэтому последовавший за созданием квантовой механики период взрывного технологического роста принято называть первой квантовой революцией.

Приведем два значимых примера. Основываясь на работах Эйнштейна и английского физика Поля Дирака, во второй половине XX века был создан лазер (от английского «light amplification by stimulated emission of radiation» — усиление света посредством вынужденного излучения) — квантовый источник монохроматического излучения, собранного в узкий пучок большой интенсивности. Исследования лазеров и сопряженных с ними технологий принесли Нобелевскую премию не одному десятку ученых, а сами лазеры нашли применение почти во всех сферах человеческой деятельности — от промышленных резаков, DVD-дисков и лазерного автофокуса в телефонах до сканеров штрихкодов, коррекции зрения и лазерной хирургии.

Лазер, или оптический квантовый генератор — это устройство, преобразующее энергию накачки в энергию поляризованного и узконаправленного потока излучения / Иллюстрация: CC0 Public Domain

Повсеместное распространение лазеров, связанное с их миниатюризацией, произошло в том числе благодаря активным исследованиям полупроводниковых материалов, свойства которых стало возможно описать с помощью квантовой механики. На основе ранних исследований 1930-1940-х годов создали первые полупроводниковые транзисторы, ставшие в 1960-х, благодаря своей миниатюризации, главными строительными элементами современной электроники, без которой сейчас мы просто не представляем жизнь. Более того, приборы и инструменты, использовавшиеся в микроэлектронной индустрии, постепенно перекочевали в исследовательские лаборатории и институты, обеспечивая невиданный прогресс в не связанных напрямую с микроэлектроникой областях: достаточно вспомнить электронную микроскопию в биологии и медицине, позволившую впервые напрямую увидеть многие вирусы, белки и внутриклеточные структуры.

Без транзисторов мы теперь просто не представляем себе жизнь.

Еще одним, более грустным примером первой квантовой революции могут служить созданная в результате Манхэттенского проекта атомная бомба и печальные последствия ее применения в Хиросиме и Нагасаки. С другой стороны, мирное использование энергии атома, выделяющейся при распаде радиоактивных атомов (урана, тория или плутония), позволило в конце 1950-х создать совершенно новую область атомной энергетики. Она обеспечила электричеством промышленность развитых и развивающихся стран (вплоть до 75% потребляемой мощности). Продолжаются исследования и по использованию управляемого термоядерного синтеза легких атомов в качестве источников чистой энергии, самый масштабный из которых — международный реактор ИТЭР.

Разумеется, за прошедшее с создания квантовой механики время и сами исследования квантового мира не стояли на месте. Технологический прогресс многих десятилетий позволил не только наблюдать и описывать квантовые системы, но еще создавать и контролировать объекты, а также их квантовые свойства на наномасштабе. Все это неминуемо заставляет говорить о том, что на пороге — вторая «квантовая революция». Подробнее о ее причинах, перспективах и обещаниях, которые она несет с собой, — в следующей статье нашего спецпроекта.

Это первая часть цикла статей про квантовые компьютеры, которые мы делаем в рамках спецпроекта совместно с Homo Science. Первую часть можете прочитать по этой ссылке.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

30 ноября
Мария Осетрова

Спроектированные искусственным интеллектом и собранные вручную ксеноботы — живые машины из эмбриональных клеток лягушки — теперь могут спонтанно воспроизводить самих себя.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

24 Комментариев

02.11.2021
-
0
+
Хорошая статья, спасибо! Думал провести утро с чашечкой кофе, читая о второй квантовой революции, но обломался. Когда выйдет вторая часть? :)
    DELETED
    4 недели назад
    -
    0
    +
    1849 год , миша фарадей , лондон : есть полЯ энергии . и их много 1899 год , максим планк - есть кванты энергии , порции 1905 год , алик айнштайн -> кванты бьют и толкают . за это ему дают нобелевку 1921 год > рождается квантовая теория полЯ ( КТП ) ктп : кванты , кварки и электроны не твёрдые шарики , а порции ВОЛН на полях энергии ( как холмики ) 1955 год >> квантовая механика НЕ верна так как в квантовой механике микро частицы в микро мире твёрдые шарики как точки ( что неверно ) и между ними пустота ( что неверно )
-
0
+
Да, про самое интересное (вторую квантовую революцию), как всегда, не написали.
    DELETED
    4 недели назад
    -
    0
    +
    есть ещё 2-я струнная революция , когда струна энергии стала Мембраной - теперь эт мембраны ( на сленге Браны ) размер 10 в минус 33-й степени кванты состоят из Бран
29.10.2021
-
0
+
"Задача" для физики: количество электронов в природе равно кол-ву необх. для комплектования атомов? Больше? Или меньше?
28.10.2021
-
1
+
С нетерпением жду продолжение) Спасибо за прекрасную статью
28.10.2021
-
1
+
Классная статья! Спасибо автору. Взгляд на атомную отрасль под другим углом. От самых истоков. По крупицам мы открываем новый мир. Насколько важна наука в перспективе на будущее, далекое для нашего поколения. Вот бы составить древо открытий в физике, с именами, датами и степенью важности. Чтоб было видно как открытия из прошлого создает наше настоящее.
Запутались физики окончательно. Все усложняют и усложняют картину мира, нагромождая несуразицьі одну за другой, проходя мимо очевидного.
    28.10.2021
    -
    0
    +
    ну да, конечно же вам всё ясно...
    29.10.2021
    -
    0
    +
    Каждая новая революция говорит о кардинальном заблуждении до нее, без гарантии отсутствия последующих революций.
    +
      ещё комментарии
      29.10.2021
      -
      0
      +
      и как только знания удалось накопить, да ещё и технологии развить на их основе...
        DELETED
        4 недели назад
        -
        0
        +
        квантовая физика началась в 1899 году - а в 2001-м уже была на высоте - квантовой теле портации информации до сих пор нет ( квантовая связь без задержек ) квантовые компьютеры ещё очень нестабильны * квантовая гравитация написана на 2% только технологии на основе физики 1971 года еле еле начали появляться ( лазер можно сделать без квантов , без знания про кванты ) гравитон не пойман ( квант гравитации ) электрон не сфотографирован ( размер как у кванта , 10 в минус 20-й степени метра )
          4 недели назад
          -
          0
          +
          Вы только научные знания не путайте с эмпирическими, вот так в начале 20го века один даровитый русский физик-экспериментатор создал углекислотный лазер, потом его открытие было забыто, а сам он себя подорвал бомбой, которую готовил для других, так как по совместительству был ещё и эсер-террорист. Осмысленный поиск в этом направлении опирающийся на квантовую теорию фотоэффекта привёл к переоткрытию углекислотного лазера во второй половине века, теперь им часто пользуются при обработке металла...
          2 недели назад
          -
          0
          +
          ( квантовая связь без задержек )
          вас обманули, там только шифровка \ расшифровка ключей квантовая, остальное - теплое и ламповое. Не вы первый клюнули на мАркетинг, не разобравшись. Эффективные манагеры это умеют.
-
2
+
Все замечательно, только с квантовым компьютером стоит быть поосторожнее. Помните, в недавнем прошлом некто Картер выступил со стратегической оборонной инициативой в вогнал Советский Союз в гонку за космические войны, и почти все тут оказалось блефом. Подобным блефом отдает возня с квантовым компьютером - все умиляются мгновенно распространяющейся неопределенностью 0/1, но как с ее помощью добиться алгоритмической определенности, не известно. Даже нет намека на понимание характеристик проистекающего при этом случайного процесса. Значит не может идти речи о влиянии на него и через то получать параметрически определяемый результат. Понятно, что нет квантового компьютера как средства целенаправленного преобразования информации, способного вырабатывать репрезентативный результат. Есть представление желаемого как действительного, а не желаемого как не действительного. Этого достаточно для возбуждения прессы, но легкомысленно для вкладывания заметных государственных ресурсов.
    01.11.2021
    -
    0
    +
    Не согласен с вами. Квантовые компьютеры уже используются в расчётах в коммерческих компаниях. А технологии стабилизации и уменьшения ошибок появляются чуть ли не каждый день
    +
      ещё комментарии
      02.11.2021
      -
      0
      +
      А можете привести конкретный пример прикладного использования?
        DELETED
        4 недели назад
        -
        0
        +
        фирма локхид мартин за большие деньги снимает у фирмы гугл вычислительные мощности Квантового компьютера по часам - обтекаемость самолёта ... полёт ракеты ... варианты попадания крылатых бомб ... всё это огромные вычислительные мощность квантовых вычислений ( когда сразу есть много вариантов событий )
      Чем квантовый компьютер отличается принципиально от триггера, когда с него снимается информация сразу с двух выходов. Неопределённость такая же как в кубите, вероятность нахождения одинакова. И какой ответ можно получить ?
        -
        0
        +
        Информация с выходов триггера идет в разные места схемы, где она воспринимается уже однозначно.
        DELETED
        4 недели назад
        -
        0
        +
        чтобы получить правильный ответ на квантовом компьютере нужно 1 задачу прогнать 10 000 раз -> так получают точность 99.99% - за 10 прогонов хорошей точности не будет , и за 1000 не будет электронное облако становится Точкой ( ответа ) каждый раз в другом месте . берут максимальное среднее , где больше всего в среднем проявляется электрон Точкой при коллапсе облака ( или волн ) электронное облако не твёрдый шарик ( или фотон или ион ) и как не твёрдый шарик оно может пройти и в 2 двери и в 10 ( сразу несколько вариантов вычислений ) если есть 1 дорога , 1 путь - то квантовые вычисления не дают преимуществ ( а дают убыток ) квантовая теория поля рисует электрон как набор Холмов горок на ПОЛЕ ( полей очень много ) , к а к волны на озере если на микро предмет в микро мире посветить ( или нагреть ) то он становится точкой ( коллапсирует до одной ярко выраженной высокой волны ) квантовые вычисления дают такое огромное преимущество в скорости что даже если прогнать задачу 10 000 раз то это будет намного быстрее чем на обычном компьютере пример : 1 квантовый прогон 16 минут он же на Ай Би Эм обычном сервере = 17 дней ( если сделать хорошую умную дорогую оптимизацию программы ) без оптимизации 1 год и 2 месяца

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: