Ответ на пост «Учёные совершили прорыв в квантовой физике: впервые обнаружено квантовое запутывание внутри протонов!»

Квантовая запутанность – это не величайшее открытие и даже не запутанность, а очевидный факт для любого человека. Кроме ученых – для них это – сверхсобытие, потому что кванты – очень маленькие, а измерительные приборы очень грубые и любые показания этих приборов воспринимаются учеными как успех и радость.

Что такое «квантовая запутанность». Берутся две микрочастицы и обязательно их «запутывают» – то есть, либо извлекают их из одного и того же источника, либо на две произвольных частицы подают такое усилие, что их одинаково плющит. Затем эти частицы отдаляют друг от друга и смотрят на любую из них. Смотрят и видят какая она, например, она квадратная. Тогда (согласно теории) вторая частица однозначно тоже будет квадратной. Если первая была бы треугольной, то однозначно и вторая должна быть такой же.

Но это же очевидно – сначала мы заставляем их быть одинаковыми, а затем проверяем и радуемся, что они таки одинаковые!

Однако, ученые и журналисты так скупо и хитро описывают квантовую запутанность, что у обывателя возникают некие додумки, фантазии, мечты о телепортации. Например, что есть какие-то практические свойства, например, если разнести частицы далеко друг от друга, затем до осмотра одну из них молотком отбить, то вторая каким-то волшебным образом тоже из шарика превратится в лепешку. Но нет! Ученые говорят, что любое промежуточное воздействие нарушит квантовую запутанность. И разносить частицы на расстояние нужно очень аккуратно, чтобы на них ничего не повлияло.

Приведу аналогию с шоколадками. Допустим, какому-то человеку приказывают на двух одинаковых шоколадках нацарапать одинаковое изображение (например, написать слово «мама»), затем положить шоколадки в две коробки и увезти их в разные города. После чего в одном из городов приглашается экспериментатор, который руками наощупь пытается проверить, что нацарапано на его шоколадке. Если он скажет, что там нацарапано «мама», то второй экспериментатор во втором городе может до начала своей проверки гарантировать, что у него тоже считается слово «мама».

При этом, коробки во время пути нельзя пинать, нагревать, вскрывать и откусывать куски шоколада, а руки у экспериментаторов должны быть очень нежные и чувствительные.

Но, камон, это очевидно, что одинаково изготовленные предметы после расставания останутся одинаковыми!

Откуда вообще берутся миллионы долларов на зарплату ученых, сложные приборы и затем Нобелевские премии, за что они получают деньги?

Ответ на пост «Учёные совершили прорыв в квантовой физике: впервые обнаружено квантовое запутывание внутри протонов!» Наука, Физика, Атом, Элементарная частица, Большой адронный коллайдер, Ответ на пост
Показать полностью 1

Учёные совершили прорыв в квантовой физике: впервые обнаружено квантовое запутывание внутри протонов!

Учёные совершили прорыв в квантовой физике: впервые обнаружено квантовое запутывание внутри протонов! Наука, Физика, Атом, Элементарная частица, Большой адронный коллайдер

Международная группа учёных сделала революционное открытие в области квантовой физики, впервые обнаружив явление квантового запутывания между кварками и глюонами внутри протонов — частиц, составляющих ядра всех атомов.

Квантовое запутывание — это феномен, при котором две частицы могут мгновенно влиять на состояние друг друга, независимо от расстояния между ними, даже если они находятся на противоположных концах Вселенной. Несмотря на первоначальный скептицизм Альберта Эйнштейна, который называл это явление «жутким», его существование было многократно подтверждено экспериментально.

В новом исследовании, которое длилось шесть лет, учёные изучили запутывание на рекордно малом расстоянии — одной квадриллионной доли метра, обнаружив его внутри отдельных протонов.

«До нашей работы никто не исследовал запутывание внутри протона на основе экспериментальных данных о столкновениях высоких энергий. Десятилетиями мы рассматривали протон как совокупность кварков и глюонов, сосредоточиваясь на свойствах отдельных частиц. Теперь, с доказательством их запутанности, эта картина изменилась. Мы имеем дело с гораздо более сложной и динамичной системой», — отметил физик Лаборатории Брукхейвена Жоудунмин Ту.

Для изучения внутренней структуры протонов исследователи анализировали данные высокоэнергетических столкновений частиц, полученные на Большом адронном коллайдере (БАК) и ускорителе HERA. Используя технику, разработанную в 2017 году, они исследовали, как запутанность влияет на траектории частиц, вылетающих после столкновений.

Теоретик Лаборатории Брукхейвена Дмитрий Харзеев объяснил: «При максимально запутанном состоянии кварков и глюонов существует простое соотношение, позволяющее предсказать энтропию частиц, образующихся при высокоэнергетическом столкновении». Сравнение экспериментальных данных с теоретическими расчётами энтропии показало идеальное совпадение, что убедительно подтверждает максимальную запутанность кварков и глюонов внутри протонов.

Это открытие может помочь понять, что удерживает эти фундаментальные частицы вместе в атомных ядрах. Более того, оно открывает новые перспективы для исследования более глубоких вопросов ядерной физики, например, как структура протонов изменяется под влиянием окружающих протонов и нейтронов в ядре атома.

«Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно будет сталкивать электроны не только с отдельными протонами, но и с ядрами», — добавил Ту. Это станет одним из ключевых направлений исследований на строящемся электрон-ионном коллайдере (EIC) в Лаборатории Брукхейвена, запуск которого запланирован на 2030 год.

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!