Журнал «Компьютерра» № 10 от 14 марта 2006 года
Шрифт:
А что произойдет, если бомба есть? С вероятностью 50% фотон отразится от первого полупрозрачного зеркала вверх, попадет в бомбу, и она взорвется. Ну что ж, саперу не повезло. Но с той же вероятностью фотон полетит по нижнему плечу интерферометра, и тогда у нас есть два варианта. Либо фотон отразится от последнего зеркала и попадет в детектор D2, и мы ничего не сможем сказать о наличии или отсутствии бомбы. Придется пробовать еще раз. Но если нам повезет, то фотон будет пропущен последним зеркалом и попадет в детектор D1, и тогда мы с уверенностью сможем сказать, что бомба есть, поскольку если бы бомбы не было, то из-за интерференции в этот детектор ничего бы не попало.
В чем же фокус? А никакого фокуса нет. Тут просто используется хорошо известный корпускулярно-волновой дуализм нашего странного мира, в котором каждая частица одновременно еще и волна. В интерферометре проявляются волновые свойства фотона, а если один из его путей перекрыт бомбой, то фотон проявляет себя как частица и информация об этом может сохранить жизнь саперу.
Пример получил известность, и сразу возник вопрос: можно ли увеличить шансы сапера на выживание? В описанной схеме, подобрав коэффициент пропускания зеркал и выполнив несколько попыток в случае неопределенного ответа, можно увеличить шансы сапера обнаружить бомбу, не подорвавшись, но в лучшем случае до 50%. Это, конечно, маловато. Но почти сразу были придуманы и более изощренные устройства, в которых шансы теоретически могут быть сколь угодно близки к ста процентам. И уже в первых экспериментах, разумеется без всяких бомб, успех достигался более чем в 70% случаев. Их стали называть квантовыми измерениями без взаимодействия (Interaction-Free Measurements), или способом «видеть в темноте».
С некоторыми из таких устройств можно ознакомиться на страничке профессора Поля Квайэта. Именно он с коллегами в 1994 году предложил первое устройство для наблюдений в темноте, стажируясь в Австрии в группе известного специалиста по квантовой оптике профессора Зелингера (anton Zeilinger). Это устройство использует поляризацию фотонов и так называемый квантовый эффект Зенона (назван в честь древнегреческого философа, прославившегося своими апориями, в том числе про Ахилла и черепаху). Этот эффект иногда называют теоремой о котелке, который никак не закипит, если за ним все время наблюдать. Теорема гласит, что если состояние квантовой системы измерять достаточно быстро и часто, то она так в этом состоянии и останется, вместо того чтобы эволюционировать по законам квантовой механики. Добавив к интерферометру пластинку, вращающую поляризацию, несколько поляризационных делителей и фильтров, которые все время «измеряют» поляризацию, можно заставить его «увидеть» бомбу при сколь угодно малой вероятности ее взорвать.
Позже был предложен и целый ряд других способов «наблюдений в темноте», которые используют иные квантовые эффекты.
Можно ли утверждать, что в подобных квантовых экспериментах мы действительно обнаруживаем объект, совсем с ним не взаимодействуя? Это лишь одна из возможных интерпретаций. На самом деле взаимодействие есть. Просто его делают крайне слабым за счет увеличения количества измерений или времени эксперимента так, чтобы поглощение фотонов объектом случалось пренебрежимо редко в этом вероятностном квантовом мире.
Квантовые устройства, позволяющие «видеть в темноте», как надеются их авторы, могут быть использованы в самых тонких физических экспериментах, например для обнаружения наличия холодных атомов в ловушках. Но пока эта довольно сложная в реализации техника не получила широкого распространения. И вот теперь ее пытаются попробовать в квантовых вычислениях, надеясь, что она поможет как-то облегчить их реализацию.
КАФЕДРА ВАННАХА: Скипетр в желудке
Автор: Ваннах Михаил
Объективное развитие технологий, их ИТ-фронтира, неизбежно влияет на структуру общества. PC-Forum в 2006 году зовется «Эрозия власти: теперь главные – потребители». Неужели свершилось? Восстание масс перенесло державу со скипетром из тронного зала даже не в руки трудящихся, а в желудок потребителей. Так ли это?Прежде всего взглянем на Отечество наше. Есть один стабильно растущий (кроме потребительских цен) показатель – число миллиардеров. И просто очень богатых людей на Родине нашей хватает. Вот тут-то следует первейшее разочарование. Никто из действительно богатых, как лично известных автору этих строк, так и просто внятно описанных персонажей, ни в коей мере не ориентировался на запросы потребителей.
Применим чисто кибернетическую методику «черного ящика». Посмотрим на входы и выходы народного хозяйства России. На экспорт – прежде всего углеводороды. Затем – первый передел. Никель, медь, алюминий, чугун. Сталь. Метанол. Аммиак. И вот тут-то и лежат БОЛЬШИЕ деньги. Горные ресурсы, унаследованные от Российской империи. Инфраструктура добычи и переработки, унаследованная от СССР. Умение маневрировать в приватизационных бурях 1990-х. И все! Никаких потребителей… Перечисленные выше экспортные товары – чисто биржевые, однозначно определяемые сортностью и количеством. Находящие обезличенного покупателя. Где-то за семь морей.
Весьма сыт даже мелкий партийный чиновник. Хапнувший бывший НИИ в центре губернского города и превративший его в бизнес-центр, то есть сдаваемый в аренду по закуткам караван-сарай. Ему тоже плевать – снимет у него угол парикмахерша или компьютерная фирма. В условиях дефицита рабочих рук, вызванного исчерпанием сельского населения России, а также при высоких ценах на нефть – и бесконкурентно, и прибыльно!
Но ведь последний персонаж все же работает на рынок, на потребителей? Торговцы-арендаторы обслуживают людей и сами потребляют помещения, телефон, Интернет?
Да нет, на потребителей, как показал пожар во Владивостоке, плевать. В здании, рассчитанном на небольшое число постоянного персонала и превращенном в проходной двор, при пожаре офисным сиделицам остается только сокрушаться, что люди не летают, как птицы…
За деньги, за БОЛЬШИЕ деньги всегда дрались. Это единственное, что показывает мировая история. Сходились в лазурных волнах Средиземноморья триремы Рима и Карфагена; галеры Венеции и Генуи. Под серым небом Атлантики, в облаках порохового дыма резали строй французских кораблей британские парусники. Речь шла не об элементарном захвате ресурсов. Нет, в экономических играх побеждал не лучший игрок, но тот, кто получал возможность устанавливать правила игры. Небезызвестный пират Дж. Морган поднялся на вершину могущества не тогда, когда ограбил Панаму. Нет, богатства и власти он достиг, став губернатором Ямайки и получив возможность законно вешать бывших дружков.
Об экономической власти спорили в мировых войнах XX века. Дредноуты у Ютланда, авианосцы у Мидуэя. Формально война с Германией. Реально – между Британией с ее огражденной высокими таможенными тарифами экономикой и ориентированными на глобальный рынок США.
Реально – это одна война. Недорешенная в Версале. Искаженная Вашингтонскими морскими соглашениями[Ограничения морских вооружений 1921–22 гг.]. Спутанная вмешательством Японии (удержи та Сферу Сопроцветания, в распоряжении самураев было бы три пятых мировых ресурсов и населения планеты). Но все равно пришедшая к глобальному и почти свободному рынку.