• Теги
    • избранные теги
    • Разное441
      • Показать ещё
      Страны / Регионы211
      • Показать ещё
      Формат26
      Компании126
      • Показать ещё
      Люди94
      • Показать ещё
      Издания16
      • Показать ещё
      Сферы3
      Международные организации8
      • Показать ещё
      Показатели2
17 марта, 19:10

Астрономы заметили дефицит темной материи в древних галактиках

Во время формирования первых галактик Вселенной темной материи в них было меньше, чем в современных.

15 марта, 05:34

Российские дата-центры защитят квантовым шифрованием

Квантовые технологии — перспективное направление в шифровании. В силу законов квантовой физики любая попытка сторонних лиц прочитать сообщение будет замечена. Российские специалисты получили от Минобрнауки грант на разработку такой защиты для распределенных дата-центров. Размещение в нескольких городах сразу улучшает защиту центра обработки данных (ЦОД) от катастроф и терактов. Но возникает...

12 марта, 09:06

Гаджеты за неделю: от "умных" кроссовок до воздушного такси

Первый смартфон с 360-градусной камерой, улучшенная альтернатива литий-ионного аккумулятора, коммерческие квантовые компьютеры IBM, "умные" кроссовки с чипом Intel и концепт летающего автомобиля Airbus. Об этих и других инновационных гаджетах — в еженедельном дайджесте Вестей.Hi-tech.

11 марта, 21:17

Биты и кубиты. Квантовый компьютер - "фантастическое будущее, которое делает обычные компьютеры топором неандертальца". Так ли это?

Сергей Медведев: Вопрос, который мучает меня давно: квантовый компьютер. Доводится очень много о нем слышать, и чем больше я слышу и читаю, тем меньше понимаю, как он работает и для чего он нужен. Тем не менее, пишут, что это какое-то фантастическое будущее, которое делает наши обычные компьютеры просто топором неандертальца. Для того чтобы понять, так ли это, мы позвали специалиста по квантовым компьютерам, по квантовой механике - Валерия Рязанова из Института физики твердого тела Российской академии наук.Расскажите про квантовый компьютер. Как я понял, существует предположение американского физика Фейнмана о том, что на обычном компьютере нельзя полностью рассчитать физическую систему, а на квантовом можно.Валерий Рязанов: Есть очень сложные системы, которые невозможно рассчитать.Сергей Медведев: Только очень сложные или любую систему невозможно?Валерий Рязанов: Тут все зависит от числа. Если приводить пример цивильных, общезначимых задач... Например, задача оптимизации, задача путешественника: человеку нужно проехать N городов и выбрать оптимальный путь. Надо увеличить число городов, задача возрастает экспоненциальным образом с увеличением числа N. Квантовый алгоритм позволяет такую задачу свести к степенной зависимости, и можно гораздо быстрее решить ее с помощью квантовых алгоритмов. Вторая такая задача тоже известна - это разложение на простые множители.Сергей Медведев: То есть если взять какое-то число, компьютер может перемножать числа, но из каких множителей было сделано это число - это сложнее.Валерий Рязанов: Лет пять назад, когда все это начиналось, считалось большим достижением то, что квантовая система разложила число 15 на 5 и 3. На самом деле это простое число, два множителя, а когда число этих множителей увеличивается, опять-таки, поиск этих множителей существенно удлиняется. На самом деле для кодирования нужно расшифровывать числа, которые содержат очень много сомножителей. Там это дело возрастает просто факториально, то есть почти экспоненциально, и "затыкается", где-то дойдя до 13-15 сомножителей.Сергей Медведев: И для этого нужны квантовые компьютеры, здесь лучше подходит квантовый компьютер, чем обычный?Валерий Рязанов: Нельзя сказать, что любые задачи решаются с помощью квантового компьютера. Две задачи я назвал, и есть еще ряд задач. Моделирование квантовых систем, создание, расшифровка сложных молекул, создание, проектирование новых материалов - это все очень емкие задачи, непосильные для классического компьютера.Сергей Медведев: Прогноз погоды - тут тоже много переменных. Или имитация ядерного взрыва.Валерий Рязанов: Последнее, это, наверное - ближе. Один из проектов, в котором мы участвуем, ведется при поддержке Минобрнауки, Росатома и Фонда перспективных исследований. Росатом среди немногих организаций выразил заинтересованность, но, главным образом, в моделировании материалов.Сергей Медведев: Чем отличается квантовый компьютер от обычного компьютера? Это принципиальная разница?Валерий Рязанов: Разница принципиальная. Все, что сейчас сделано с обычным компьютером, - это в каком-то смысле примитивно, потому что это нули и единицы.Сергей Медведев: Бит информации, да или нет...Валерий Рязанов: Из этого обычного бита нужно потом построить алгоритм, который делает все, что угодно, возводит в степень, берет интеграл и так далее. У вас одна и та же машина, но, задавая алгоритм, вы решаете множество задач. А что является битом на языке квантовых процессов? Такой естественный, типичный квантовый процесс наблюдается, например, при исследовании ядерного магнитного резонанса.Вообще, это можно так себе представить: если из центра сферы провести радиус, вектор единичного размера, то бинарная классическая логика - это вектор вверх или вектор вниз, единица или ноль, а в случае квантовой логики - это вектор, который бежит по всей поверхности единичной сферы, и тогда появляются два угла, две координаты. То есть, зная об эволюции этого вектора, вы знаете сразу две координаты. Уже для такого единичного квантового бита вы имеете естественный параллелизм.Дело в том, что сейчас большие задачи решаются также на обычных (классических), но многоядерных процессорах, они параллельно ведут несколько вычислительных процессов, где-то ответы сводятся вместе, и продолжается дальнейшее решение задачи. А в квантовом случае этот параллелизм естественный, поскольку у вас сразу две координаты этого одного единичного вектора. На языке двух классических состояний - состояние ноль и состояние единицы - мы здесь имеем координату меньше единицы одну и координату меньше единицы другую, то есть имеем с какой-то амплитудой и то, и другое классическое решение.Сергей Медведев: То есть, грубо говоря, это не бит, а то, что у вас называется "кубит", то есть не один или ноль, а может быть один, и может быть ноль. Это и есть суперпозиция?Валерий Рязанов: Как раз те веса единицы и нуля, которые есть в этом решении, содержатся в этом векторе, их квадрат - это вероятность. Если вы будете мерить классическим измерением, то пронаблюдаете ноль или единицу с вероятностью, которая равна квадрату этой амплитуды.Сергей Медведев: То есть это уже принципиально другие вычисления, которые оперируют не бинарной, а вероятностной логикой?Валерий Рязанов: Прежде всего, сам бит другой, и управление этим вектором абсолютно отличается от управления нулями и единицами, которое есть в обычном бинарном цифровом компьютере.Сергей Медведев: Внутри он сделан из тех же материалов, там такие же полупроводники, просто они иначе соединены?Валерий Рязанов: Нет. Ясно, что любая цифровая логика содержит не один бит, не один переключатель "ноль-единица", а набор переключателей, которые как-то выстроены, как-то передают эти нули и единицы друг другу, машина считывает и так далее. Здесь тоже происходит ускорение с увеличением числа битов, просто оно линейное. Увеличение числа обычных битов увеличивает возможности логики, возможность совершения логических операций. Существует минимальный необходимый набор логических операций для возможности выполнения любых классических алгоритмов.В квантовом случае тоже есть, например, однокубитные операции, в которых участвует только один кубит, но для полного набора обязательно нужен один двухкубитный гейт, то есть логический вентиль, и все эти гейты как-то соединяются в квантовом процессоре. Суть квантового ускорения вычислений заключается в том, что если у нас один квантовый бит, то мы одновременно следим за двумя координатами, а если у нас N битов, то мы следим одновременно за два в степени N (то есть 2N) координатами. И наш вектор уже оказывается в многомерном пространстве, которое N-мерно, и там уже этот вектор имеет два в степени N координат и одновременно за всеми ними следит.Весь вопрос в том, как построить эту штуку из отдельных битов. Отдельный бит на языке атомной физики, квантовой механики - это просто два уровня энергии, основной и первый возбужденный. На самом деле эти уровни соответствуют "чистым состояниям", тому же нулю и единице, можно "сесть" туда или сюда, инициализация так и происходит. Но если вы включите микроволновое возбуждение с частотой, которая равна расстоянию между уровнями, то вы можете "ходить" между этими состояниями и переходить из чистых состояний в состояния, которые являются суперпозицией, однако при классическом считывании вы с какой-то вероятностью окажетесь либо не верхнем, либо на нижнем уровне. Это "хождение" между уровнями на самом деле быстро затухает, что определяет время жизни квантового состояния.Время жизни квантового состояния - это очень важная характеристика для квантовых вычислений. На самом деле, можно взять отдельный атом: у него, конечно, время жизни состояний будет гораздо больше, чем в тех системах, о которых мы будем говорить.Сергей Медведев: Квантовое состояние - это какая-то миллисекунда, в которую существует эта вероятность? В следующую миллисекунду она уже будет совершенно другая.Валерий Рязанов: Совершенно верно. Если представить электроны, летящие в твердом теле, в любом металле, то их время жизни равно времени между соударениями с кристаллической решеткой. Когда они отдают энергию при соударении, один электрон "умирает", а электрон, который "родится" после этого соударения, - уже совсем другой электрон со своими состояниями. Этот новый электрон не будет ничего знать о предыдущем. Если бы этот электрон был нашим объектом, с помощью которого мы делаем квантовые вычисления, то мы должны были бы успеть провести квантовые вычисления, пока он не потерял память о своем состоянии. И вот тут возникает дилемма: с одной стороны, можно, конечно, использовать естественную атомную систему с большим временем жизни, но на нее трудно воздействовать, а нам же еще надо ею управлять... И второе: с одним атомом мы ничего не сделаем, нужно несколько атомов, их надо как-то связать. Это пытаются делать в Новосибирске, например.Чем выше уровень энергии атома, тем больше, грубо говоря, размер орбиты, поэтому эти высокоэнергетические атомные состояния хоть как-то взаимодействуют. Таким образом, один из существующих подходов - это взять нейтральные атомы и, создавая высокоэнергетические состояния, связывать атомы между собой и как-то управлять этими атомами. Мы, например, идем по другому пути, используем то, что очень напоминает обычную электронику, но, правда, используем не полупроводники, а сверхпроводники.Сергей Медведев: В любом случае внутри это похоже на обычный компьютер?Валерий Рязанов: То, что пытаются делать с атомами, с ионами в электромагнитных ловушках и так далее, не очень похоже.Валерий РязановСергей Медведев: Я так понимаю, полупроводник основан на обычной бинарной логике: переключатель, ток либо пошел, либо не пошел, а у вас нужно, чтобы квантовый процесс либо пошел, либо нет. Искали, как я понимаю, физические тела, в которых можно реализовать квантовый процесс, ловить фотон, электрон и так далее.Валерий Рязанов: Сверхпроводник хорош тем, что он позволяет реализовать искусственный атом. Причем у нас это действительно макроскопическая система. Это колечко размером с микрон или даже больше, что для квантовой физики огромный размер, в него еще вставлены туннельные переходы в виде двух пленочек, которые налегают друг на друга, а между ними туннельный оксидный барьер. Вот эти колечки являются нашими искусственными атомами. Там два состояния: это когда ток течет по кольцу либо в одну сторону, либо в другую, и они у нас связаны, то есть одновременно существует и то, и другое.Сергей Медведев: И в ту, и в другую сторону - как свет: либо он волна, либо частица. Как кот Шредингера, он одновременно и мертв, и жив.Скажите, какие задачи вам сейчас удалось решить при помощи квантового компьютера?Валерий Рязанов: То, что сейчас реально существует, называется не квантовым компьютером, а квантовым симулятором. В чем разница между ними? С чего начинался век электронных вычислительных устройств? Если вы помните, после арифмометра "Феликс", который был механическим вычислительным устройством, появились некие ящички, которые возводили в квадрат, возводили в куб, то есть в них была заложена одна аналоговая операция, вы что-то подавали на входе и единственный ответ, единственную функцию получали на выходе.Вот что-то такое сейчас фактически уже сделано, и уже продают коммерческие квантовые машины. Скажем, в Канаде есть фирма, которая продала несколько квантовых "аналоговых" машин, и там уже в них масса кубитов: сначала они сделали двести с чем-то кубитов, потом - пятьсот, сейчас - тысячу с чем-то. Важно то, что, по сути дела, там нет управления всеми отдельными кубитами с тем, чтобы запустить тот или другой алгоритм и с их помощью делать что-то разное: у них есть всего один алгоритм. Грубо говоря, алгоритм квантового отжига, реализуемый в этих машинах, можно представить следующим образом: вы взболтали что-то, потом это село в ямки в какой-то ячеистой структуре, и соответствующее оптимальное решение нашлось само собой. В классическом случае это тоже происходит, но в классическом случае, двигаясь к равновесию, вам придется преодолевать все эти бугры между ямками, когда вы будете "устаканивать" всю эту систему. В квантовом случае это все быстрее, и, кроме того, все происходит немножко по-другому с участием туннелирования.Сергей Медведев: Как я понимаю, квантовый компьютер в чистом виде еще не создан, созданы симуляторы квантового компьютера? Когда он будет создан, он будет настолько совершенен, что отменит обычные компьютеры? Это новая ступень развития человечества?Валерий Рязанов: То, что это будет новая ступень, несомненно, но он ничего не отменяет. Во-первых, он решает определенный класс задач, во-вторых, это очень дорого, это не персональный компьютер. Поэтому, естественно, простые задачи будут решаться на обычных компьютерах, а те задачи, которые для них непосильны, - на этих больших дорогих машинах.Сергей Медведев: Мы вспоминаем первый обычный компьютер, который создавали в 40-х: он был размером со спортзал. В Филадельфии во всем городе гас свет, когда включали один компьютер. Прошло каких-то 20 лет, и он попал в каждый дом.Валерий Рязанов: Проблема квантовых симуляторов в настоящее время в том, что их невозможно проверить. То, что наделала и продает упомянутая канадская фирма, ученые покупают, но относятся к этому, как к некому черному ящику. В каком-то смысле мы здесь вернулись к тому веку, когда начиналась термодинамика - наука об огромном количестве газовых и так далее молекул: законы для этих систем с огромным количеством степеней свободы не могли быть описаны существующей тогда механикой, эти принципиально новые законы находили эмпирически...Сергей Медведев: Верифицируемы ли результаты, полученные при помощи квантового компьютера или квантового симулятора?Валерий Рязанов: Раз обычные машины не могут сосчитать ответ для таких больших квантовых аналоговых систем, то нет. К ним относятся пока, действительно, как к черному ящику, пытаются что-то с их помощью делать, но это надо проверять экспериментально или как-то еще. В движении по магистральному пути создания универсального квантового компьютера, по крайней мере, есть наблюдаемый переход. Уже сделана система из девяти полностью управляемых кубитов, в ближайшие год-два планируется реализация квантового процессора из 50 кубитов, но важно, что здесь все кубиты управляемы, в отличие от аналогового квантового симулятора, где система из многих кубитов как-то "взбалтывается", а потом куда-то релаксирует. Фиксируются ответы, хотя нет уверенности, что это работает так, как предполагается, потому что проверить это невозможно.При реализации универсального (алгоритмического) компьютера движение пока поступательное: на 9 кубитах, правда, можно решить не так много интересных задач, а, скажем, на 15 уже можно будет решать какие-то важные задачи, и они еще будут поддаваться проверке на обычных компьютерах.Сергей Медведев: Кубиты, как я понимаю, должны будут еще совмещаться друг с другом и жить какое-то время.Валерий Рязанов: Первая задача - каждый из кубитов должен жить долго.Сергей Медведев: Долго - это сколько в вашей логике?Валерий Рязанов: Дело в том, что надо успеть совершить операцию, но гораздо больше времени уходит на то, чтобы сделать коррекцию ошибок. Поэтому граница - где-то около ста микросекунд. Сверхпроводящими кубитами, которыми мы занимаемся, легко управлять, они легко связываются друг с другом. Но именно потому, что они легко взаимодействуют, они еще и восприимчивы ко всяким внешним шумам. В первых экспериментах время жизни составляло всего десятки наносекунд, а сейчас это уже десятки микросекунд и выше.Сергей Медведев: И за это время, что они живут, вы успеваете сделать какое-то вычисление с этими девятью кубитами.Валерий Рязанов: Вычисление и коррекцию ошибок. Но, к сожалению, еще не мы. Есть такой Джон Мартинес, человек исходно из Санта-Барбары, но сейчас Гугл "закупил" его вместе с его командой, так что теперь он работает на Гугл, который является основным инвестором его проектов, и вот они уже работают с 9 кубитами.Сергей Медведев: Они заменят обычные компьютеры в своих предельных задачах, в предельных вычислениях? То есть это будущее, через пять-десять лет квантовые компьютеры будут использоваться?Валерий Рязанов: Три года назад я бы сказал, что через 30, а сегодня... Есть прогноз, что через пару лет лидирующие группы будут решать задачи, которые уже невозможно решать с помощью обычного компьютера.Сергей Медведев: Философский вопрос: вообще жизнь, природа, материя развивается по законам квантовой механики? Квантовая механика более адекватна, чем классическая?Валерий Рязанов: Конечно, на уровне атомов и так далее она квантовая.Сергей Медведев: Философски говоря, квантовый компьютер неизбежен? Обычный компьютер ограничивает когнитивные способности человека, он в результате рано или поздно исчерпает свои возможности, с обычным компьютером мы уткнемся в стену, каким бы мощным он ни был?Валерий Рязанов: Мы же, изучая природу, все время лезем вглубь, используем все более глубинные свойства. В этом смысле нам их и нужно понимать, они и более сложные, и имеют квантовую природу. Но когда число атомов и молекул вместе нарастает, от настоящей квантовой методики мы переходим сначала к квазиклассической квантовой механике, где, например, уже не работает соотношение неопределенности. В настоящей квантовой механике, например, нельзя с одинаковой точностью померить координату и импульс. Если число частиц значительно увеличивается, вы уже имеете дело с системами, где с большой точностью определено и то, и другое. На следующем этапе вы переходите к классической механике. Естественно, у Ньютона поначалу не было никаких представлений об атоме, поэтому он изобретал свои законы и не думал об этом. Ни ему, ни человечеству тогда не нужно было туда лезть.Сергей Медведев: Квантовые компьютеры и квантовые вычисления нужны нам по мере продвижения вглубь материи? Чем к более мелким частицам мы придвигаемся, тем необходимее нам квантовый компьютер?Валерий Рязанов: Это с одной стороны. Но и в ряде задач с большими объемами данных он также полезен. Вы правильно упомянули прогнозирование климата, например. Но там, возникают другие сложности, где квантовый компьютер, может быть, и не поможет. Сейчас используют самые большие машины, прогнозируют климат, и очень легко проверить, правильно ли работает программа. Запустил ее назад в прошлое и смотришь: в таком-то году ты получил нужный ответ или нет? Там большую роль играет огромное количество случайных факторов.Сергей Медведев: А человеческое сознание, интеллект устроен по классическому компьютерному принципу, по классическому или по квантовому вычислению?Валерий Рязанов: Думаю, здесь многое еще предстоит познать. Самое страшное оскорбление для физика-ученого было - "ты занимаешься зоологией", то есть не изучаешь процессы, не стараешься их описать, а просто набираешь факты и складываешь, сортируешь их в таблицы.Сергей Медведев: Боже, какой комплекс превосходства физиков! Я, несчастный гуманитарий, историк, социолог, вообще должен раствориться в кресле...​Валерий Рязанов: Биология в этом смысле сейчас потихонечку переходит от зоологии в настоящие науки, используя, в частности, и физические методы. "Завиральная" идея о квантомеханическом сознании выдвигалась уже несколько раз на разном научном уровне. Мне нравится такой образ. У Борхеса есть "Сад расходящихся тропок"... В любой судьбе (я в своей не раз это наблюдал) ты подходишь к какой-то точке - "точке ветвления" и долго ломаешь голову, пойти направо или налево. Идешь направо, но частично все-таки остаешься на другой ветви...Сергей Медведев: А что было бы, если бы ты пошел налево?Валерий Рязанов: Просто иногда ты с какой-то вероятностью переключаешься с ветви на ветвь, что-то делаешь и возвращаешься. Потом про эту другую ветвь как-то забываешь, когда эти два пути далеко расходятся, но некоторое время ты живешь "размазанно", у тебя есть суперпозиция твоей жизни между двумя состояниями.Сергей Медведев: А суперпозиция - это ситуация одновременного выбора нескольких тропок?Валерий Рязанов: Одновременное нахождение на нескольких тропках.Сергей Медведев: Постройка квантового компьютера позволит нам ближе подойти к искусственному интеллекту, о котором сейчас главный разговор? Нейросети...Валерий Рязанов: Каждый нащупывает свои принципы работы интеллекта. Важная вещь тут - ассоциативная память, то есть вспоминание образа. В каком-то смысле это тоже взбалтывание и осаждение в ямки: если у вас есть какой-то определенный рисунок ямок в памяти, то вы скатитесь к нему, то есть вспомните, на что похож новый образ. Или у вас есть несколько рисунков: ямки поглубже, ямки помельче, и, если прищуриться, то вы из одних ямок сделаете один рисунок, а из других - другой. А когда вы все это взболтаете, вы попадаете либо туда, либо сюда. Даже не взболтаете, а наложите новый образ; он не совсем точно совпадет, но вы "вспомните" то или другое, в зависимости от того, скатитесь вы сюда или туда, поскольку он более напоминает то или это.Сергей Медведев: Получается, что это такие квантовые состояния сознания.​Валерий Рязанов: И вполне классические могут быть. Но в квантовом случае переход, выбор между этими образами гораздо быстрее... У нас же есть куча вещей, которые нас самих удивляют: почему мы это вспомнили, что такое интуиция? Есть хорошее определение - помесь опыта и нахальства.Сергей Медведев: Интуиция - это некие такие срезки сознания, когда мы получаем вывод не путем логических вычислений.Как я понимаю, действительно где-то недалеко лежит квантовая механика, квантовые вычисления, квантовый компьютер.Сергей МедведевВедущий программ "Археология" и "Футурошок", историк и политолог. Автор книг и статей по теории политики и проблемам современной России, ведущий телеканала "Дождь", колумнист русского "Форбс". Сотрудничает с РС с 2015 года(http://www.svoboda.org/a/...)

11 марта, 21:17

Биты и кубиты. Квантовый компьютер - "фантастическое будущее, которое делает обычные компьютеры топором неандертальца". Так ли это?

Сергей Медведев: Вопрос, который мучает меня давно: квантовый компьютер. Доводится очень много о нем слышать, и чем больше я слышу и читаю, тем меньше понимаю, как он работает и для чего он нужен. Тем не менее, пишут, что это какое-то фантастическое будущее, которое делает наши обычные компьютеры просто топором неандертальца. Для того чтобы понять, так ли это, мы позвали специалиста по квантовым компьютерам, по квантовой механике - Валерия Рязанова из Института физики твердого тела Российской академии наук.Расскажите про квантовый компьютер. Как я понял, существует предположение американского физика Фейнмана о том, что на обычном компьютере нельзя полностью рассчитать физическую систему, а на квантовом можно.Валерий Рязанов: Есть очень сложные системы, которые невозможно рассчитать.Сергей Медведев: Только очень сложные или любую систему невозможно?Валерий Рязанов: Тут все зависит от числа. Если приводить пример цивильных, общезначимых задач... Например, задача оптимизации, задача путешественника: человеку нужно проехать N городов и выбрать оптимальный путь. Надо увеличить число городов, задача возрастает экспоненциальным образом с увеличением числа N. Квантовый алгоритм позволяет такую задачу свести к степенной зависимости, и можно гораздо быстрее решить ее с помощью квантовых алгоритмов. Вторая такая задача тоже известна - это разложение на простые множители.Сергей Медведев: То есть если взять какое-то число, компьютер может перемножать числа, но из каких множителей было сделано это число - это сложнее.Валерий Рязанов: Лет пять назад, когда все это начиналось, считалось большим достижением то, что квантовая система разложила число 15 на 5 и 3. На самом деле это простое число, два множителя, а когда число этих множителей увеличивается, опять-таки, поиск этих множителей существенно удлиняется. На самом деле для кодирования нужно расшифровывать числа, которые содержат очень много сомножителей. Там это дело возрастает просто факториально, то есть почти экспоненциально, и "затыкается", где-то дойдя до 13-15 сомножителей.Сергей Медведев: И для этого нужны квантовые компьютеры, здесь лучше подходит квантовый компьютер, чем обычный?Валерий Рязанов: Нельзя сказать, что любые задачи решаются с помощью квантового компьютера. Две задачи я назвал, и есть еще ряд задач. Моделирование квантовых систем, создание, расшифровка сложных молекул, создание, проектирование новых материалов - это все очень емкие задачи, непосильные для классического компьютера.Сергей Медведев: Прогноз погоды - тут тоже много переменных. Или имитация ядерного взрыва.Валерий Рязанов: Последнее, это, наверное - ближе. Один из проектов, в котором мы участвуем, ведется при поддержке Минобрнауки, Росатома и Фонда перспективных исследований. Росатом среди немногих организаций выразил заинтересованность, но, главным образом, в моделировании материалов.Сергей Медведев: Чем отличается квантовый компьютер от обычного компьютера? Это принципиальная разница?Валерий Рязанов: Разница принципиальная. Все, что сейчас сделано с обычным компьютером, - это в каком-то смысле примитивно, потому что это нули и единицы.Сергей Медведев: Бит информации, да или нет...Валерий Рязанов: Из этого обычного бита нужно потом построить алгоритм, который делает все, что угодно, возводит в степень, берет интеграл и так далее. У вас одна и та же машина, но, задавая алгоритм, вы решаете множество задач. А что является битом на языке квантовых процессов? Такой естественный, типичный квантовый процесс наблюдается, например, при исследовании ядерного магнитного резонанса.Вообще, это можно так себе представить: если из центра сферы провести радиус, вектор единичного размера, то бинарная классическая логика - это вектор вверх или вектор вниз, единица или ноль, а в случае квантовой логики - это вектор, который бежит по всей поверхности единичной сферы, и тогда появляются два угла, две координаты. То есть, зная об эволюции этого вектора, вы знаете сразу две координаты. Уже для такого единичного квантового бита вы имеете естественный параллелизм.Дело в том, что сейчас большие задачи решаются также на обычных (классических), но многоядерных процессорах, они параллельно ведут несколько вычислительных процессов, где-то ответы сводятся вместе, и продолжается дальнейшее решение задачи. А в квантовом случае этот параллелизм естественный, поскольку у вас сразу две координаты этого одного единичного вектора. На языке двух классических состояний - состояние ноль и состояние единицы - мы здесь имеем координату меньше единицы одну и координату меньше единицы другую, то есть имеем с какой-то амплитудой и то, и другое классическое решение.Сергей Медведев: То есть, грубо говоря, это не бит, а то, что у вас называется "кубит", то есть не один или ноль, а может быть один, и может быть ноль. Это и есть суперпозиция?Валерий Рязанов: Как раз те веса единицы и нуля, которые есть в этом решении, содержатся в этом векторе, их квадрат - это вероятность. Если вы будете мерить классическим измерением, то пронаблюдаете ноль или единицу с вероятностью, которая равна квадрату этой амплитуды.Сергей Медведев: То есть это уже принципиально другие вычисления, которые оперируют не бинарной, а вероятностной логикой?Валерий Рязанов: Прежде всего, сам бит другой, и управление этим вектором абсолютно отличается от управления нулями и единицами, которое есть в обычном бинарном цифровом компьютере.Сергей Медведев: Внутри он сделан из тех же материалов, там такие же полупроводники, просто они иначе соединены?Валерий Рязанов: Нет. Ясно, что любая цифровая логика содержит не один бит, не один переключатель "ноль-единица", а набор переключателей, которые как-то выстроены, как-то передают эти нули и единицы друг другу, машина считывает и так далее. Здесь тоже происходит ускорение с увеличением числа битов, просто оно линейное. Увеличение числа обычных битов увеличивает возможности логики, возможность совершения логических операций. Существует минимальный необходимый набор логических операций для возможности выполнения любых классических алгоритмов.В квантовом случае тоже есть, например, однокубитные операции, в которых участвует только один кубит, но для полного набора обязательно нужен один двухкубитный гейт, то есть логический вентиль, и все эти гейты как-то соединяются в квантовом процессоре. Суть квантового ускорения вычислений заключается в том, что если у нас один квантовый бит, то мы одновременно следим за двумя координатами, а если у нас N битов, то мы следим одновременно за два в степени N (то есть 2N) координатами. И наш вектор уже оказывается в многомерном пространстве, которое N-мерно, и там уже этот вектор имеет два в степени N координат и одновременно за всеми ними следит.Весь вопрос в том, как построить эту штуку из отдельных битов. Отдельный бит на языке атомной физики, квантовой механики - это просто два уровня энергии, основной и первый возбужденный. На самом деле эти уровни соответствуют "чистым состояниям", тому же нулю и единице, можно "сесть" туда или сюда, инициализация так и происходит. Но если вы включите микроволновое возбуждение с частотой, которая равна расстоянию между уровнями, то вы можете "ходить" между этими состояниями и переходить из чистых состояний в состояния, которые являются суперпозицией, однако при классическом считывании вы с какой-то вероятностью окажетесь либо не верхнем, либо на нижнем уровне. Это "хождение" между уровнями на самом деле быстро затухает, что определяет время жизни квантового состояния.Время жизни квантового состояния - это очень важная характеристика для квантовых вычислений. На самом деле, можно взять отдельный атом: у него, конечно, время жизни состояний будет гораздо больше, чем в тех системах, о которых мы будем говорить.Сергей Медведев: Квантовое состояние - это какая-то миллисекунда, в которую существует эта вероятность? В следующую миллисекунду она уже будет совершенно другая.Валерий Рязанов: Совершенно верно. Если представить электроны, летящие в твердом теле, в любом металле, то их время жизни равно времени между соударениями с кристаллической решеткой. Когда они отдают энергию при соударении, один электрон "умирает", а электрон, который "родится" после этого соударения, - уже совсем другой электрон со своими состояниями. Этот новый электрон не будет ничего знать о предыдущем. Если бы этот электрон был нашим объектом, с помощью которого мы делаем квантовые вычисления, то мы должны были бы успеть провести квантовые вычисления, пока он не потерял память о своем состоянии. И вот тут возникает дилемма: с одной стороны, можно, конечно, использовать естественную атомную систему с большим временем жизни, но на нее трудно воздействовать, а нам же еще надо ею управлять... И второе: с одним атомом мы ничего не сделаем, нужно несколько атомов, их надо как-то связать. Это пытаются делать в Новосибирске, например.Чем выше уровень энергии атома, тем больше, грубо говоря, размер орбиты, поэтому эти высокоэнергетические атомные состояния хоть как-то взаимодействуют. Таким образом, один из существующих подходов - это взять нейтральные атомы и, создавая высокоэнергетические состояния, связывать атомы между собой и как-то управлять этими атомами. Мы, например, идем по другому пути, используем то, что очень напоминает обычную электронику, но, правда, используем не полупроводники, а сверхпроводники.Сергей Медведев: В любом случае внутри это похоже на обычный компьютер?Валерий Рязанов: То, что пытаются делать с атомами, с ионами в электромагнитных ловушках и так далее, не очень похоже.Валерий РязановСергей Медведев: Я так понимаю, полупроводник основан на обычной бинарной логике: переключатель, ток либо пошел, либо не пошел, а у вас нужно, чтобы квантовый процесс либо пошел, либо нет. Искали, как я понимаю, физические тела, в которых можно реализовать квантовый процесс, ловить фотон, электрон и так далее.Валерий Рязанов: Сверхпроводник хорош тем, что он позволяет реализовать искусственный атом. Причем у нас это действительно макроскопическая система. Это колечко размером с микрон или даже больше, что для квантовой физики огромный размер, в него еще вставлены туннельные переходы в виде двух пленочек, которые налегают друг на друга, а между ними туннельный оксидный барьер. Вот эти колечки являются нашими искусственными атомами. Там два состояния: это когда ток течет по кольцу либо в одну сторону, либо в другую, и они у нас связаны, то есть одновременно существует и то, и другое.Сергей Медведев: И в ту, и в другую сторону - как свет: либо он волна, либо частица. Как кот Шредингера, он одновременно и мертв, и жив.Скажите, какие задачи вам сейчас удалось решить при помощи квантового компьютера?Валерий Рязанов: То, что сейчас реально существует, называется не квантовым компьютером, а квантовым симулятором. В чем разница между ними? С чего начинался век электронных вычислительных устройств? Если вы помните, после арифмометра "Феликс", который был механическим вычислительным устройством, появились некие ящички, которые возводили в квадрат, возводили в куб, то есть в них была заложена одна аналоговая операция, вы что-то подавали на входе и единственный ответ, единственную функцию получали на выходе.Вот что-то такое сейчас фактически уже сделано, и уже продают коммерческие квантовые машины. Скажем, в Канаде есть фирма, которая продала несколько квантовых "аналоговых" машин, и там уже в них масса кубитов: сначала они сделали двести с чем-то кубитов, потом - пятьсот, сейчас - тысячу с чем-то. Важно то, что, по сути дела, там нет управления всеми отдельными кубитами с тем, чтобы запустить тот или другой алгоритм и с их помощью делать что-то разное: у них есть всего один алгоритм. Грубо говоря, алгоритм квантового отжига, реализуемый в этих машинах, можно представить следующим образом: вы взболтали что-то, потом это село в ямки в какой-то ячеистой структуре, и соответствующее оптимальное решение нашлось само собой. В классическом случае это тоже происходит, но в классическом случае, двигаясь к равновесию, вам придется преодолевать все эти бугры между ямками, когда вы будете "устаканивать" всю эту систему. В квантовом случае это все быстрее, и, кроме того, все происходит немножко по-другому с участием туннелирования.Сергей Медведев: Как я понимаю, квантовый компьютер в чистом виде еще не создан, созданы симуляторы квантового компьютера? Когда он будет создан, он будет настолько совершенен, что отменит обычные компьютеры? Это новая ступень развития человечества?Валерий Рязанов: То, что это будет новая ступень, несомненно, но он ничего не отменяет. Во-первых, он решает определенный класс задач, во-вторых, это очень дорого, это не персональный компьютер. Поэтому, естественно, простые задачи будут решаться на обычных компьютерах, а те задачи, которые для них непосильны, - на этих больших дорогих машинах.Сергей Медведев: Мы вспоминаем первый обычный компьютер, который создавали в 40-х: он был размером со спортзал. В Филадельфии во всем городе гас свет, когда включали один компьютер. Прошло каких-то 20 лет, и он попал в каждый дом.Валерий Рязанов: Проблема квантовых симуляторов в настоящее время в том, что их невозможно проверить. То, что наделала и продает упомянутая канадская фирма, ученые покупают, но относятся к этому, как к некому черному ящику. В каком-то смысле мы здесь вернулись к тому веку, когда начиналась термодинамика - наука об огромном количестве газовых и так далее молекул: законы для этих систем с огромным количеством степеней свободы не могли быть описаны существующей тогда механикой, эти принципиально новые законы находили эмпирически...Сергей Медведев: Верифицируемы ли результаты, полученные при помощи квантового компьютера или квантового симулятора?Валерий Рязанов: Раз обычные машины не могут сосчитать ответ для таких больших квантовых аналоговых систем, то нет. К ним относятся пока, действительно, как к черному ящику, пытаются что-то с их помощью делать, но это надо проверять экспериментально или как-то еще. В движении по магистральному пути создания универсального квантового компьютера, по крайней мере, есть наблюдаемый переход. Уже сделана система из девяти полностью управляемых кубитов, в ближайшие год-два планируется реализация квантового процессора из 50 кубитов, но важно, что здесь все кубиты управляемы, в отличие от аналогового квантового симулятора, где система из многих кубитов как-то "взбалтывается", а потом куда-то релаксирует. Фиксируются ответы, хотя нет уверенности, что это работает так, как предполагается, потому что проверить это невозможно.При реализации универсального (алгоритмического) компьютера движение пока поступательное: на 9 кубитах, правда, можно решить не так много интересных задач, а, скажем, на 15 уже можно будет решать какие-то важные задачи, и они еще будут поддаваться проверке на обычных компьютерах.Сергей Медведев: Кубиты, как я понимаю, должны будут еще совмещаться друг с другом и жить какое-то время.Валерий Рязанов: Первая задача - каждый из кубитов должен жить долго.Сергей Медведев: Долго - это сколько в вашей логике?Валерий Рязанов: Дело в том, что надо успеть совершить операцию, но гораздо больше времени уходит на то, чтобы сделать коррекцию ошибок. Поэтому граница - где-то около ста микросекунд. Сверхпроводящими кубитами, которыми мы занимаемся, легко управлять, они легко связываются друг с другом. Но именно потому, что они легко взаимодействуют, они еще и восприимчивы ко всяким внешним шумам. В первых экспериментах время жизни составляло всего десятки наносекунд, а сейчас это уже десятки микросекунд и выше.Сергей Медведев: И за это время, что они живут, вы успеваете сделать какое-то вычисление с этими девятью кубитами.Валерий Рязанов: Вычисление и коррекцию ошибок. Но, к сожалению, еще не мы. Есть такой Джон Мартинес, человек исходно из Санта-Барбары, но сейчас Гугл "закупил" его вместе с его командой, так что теперь он работает на Гугл, который является основным инвестором его проектов, и вот они уже работают с 9 кубитами.Сергей Медведев: Они заменят обычные компьютеры в своих предельных задачах, в предельных вычислениях? То есть это будущее, через пять-десять лет квантовые компьютеры будут использоваться?Валерий Рязанов: Три года назад я бы сказал, что через 30, а сегодня... Есть прогноз, что через пару лет лидирующие группы будут решать задачи, которые уже невозможно решать с помощью обычного компьютера.Сергей Медведев: Философский вопрос: вообще жизнь, природа, материя развивается по законам квантовой механики? Квантовая механика более адекватна, чем классическая?Валерий Рязанов: Конечно, на уровне атомов и так далее она квантовая.Сергей Медведев: Философски говоря, квантовый компьютер неизбежен? Обычный компьютер ограничивает когнитивные способности человека, он в результате рано или поздно исчерпает свои возможности, с обычным компьютером мы уткнемся в стену, каким бы мощным он ни был?Валерий Рязанов: Мы же, изучая природу, все время лезем вглубь, используем все более глубинные свойства. В этом смысле нам их и нужно понимать, они и более сложные, и имеют квантовую природу. Но когда число атомов и молекул вместе нарастает, от настоящей квантовой методики мы переходим сначала к квазиклассической квантовой механике, где, например, уже не работает соотношение неопределенности. В настоящей квантовой механике, например, нельзя с одинаковой точностью померить координату и импульс. Если число частиц значительно увеличивается, вы уже имеете дело с системами, где с большой точностью определено и то, и другое. На следующем этапе вы переходите к классической механике. Естественно, у Ньютона поначалу не было никаких представлений об атоме, поэтому он изобретал свои законы и не думал об этом. Ни ему, ни человечеству тогда не нужно было туда лезть.Сергей Медведев: Квантовые компьютеры и квантовые вычисления нужны нам по мере продвижения вглубь материи? Чем к более мелким частицам мы придвигаемся, тем необходимее нам квантовый компьютер?Валерий Рязанов: Это с одной стороны. Но и в ряде задач с большими объемами данных он также полезен. Вы правильно упомянули прогнозирование климата, например. Но там, возникают другие сложности, где квантовый компьютер, может быть, и не поможет. Сейчас используют самые большие машины, прогнозируют климат, и очень легко проверить, правильно ли работает программа. Запустил ее назад в прошлое и смотришь: в таком-то году ты получил нужный ответ или нет? Там большую роль играет огромное количество случайных факторов.Сергей Медведев: А человеческое сознание, интеллект устроен по классическому компьютерному принципу, по классическому или по квантовому вычислению?Валерий Рязанов: Думаю, здесь многое еще предстоит познать. Самое страшное оскорбление для физика-ученого было - "ты занимаешься зоологией", то есть не изучаешь процессы, не стараешься их описать, а просто набираешь факты и складываешь, сортируешь их в таблицы.Сергей Медведев: Боже, какой комплекс превосходства физиков! Я, несчастный гуманитарий, историк, социолог, вообще должен раствориться в кресле...​Валерий Рязанов: Биология в этом смысле сейчас потихонечку переходит от зоологии в настоящие науки, используя, в частности, и физические методы. "Завиральная" идея о квантомеханическом сознании выдвигалась уже несколько раз на разном научном уровне. Мне нравится такой образ. У Борхеса есть "Сад расходящихся тропок"... В любой судьбе (я в своей не раз это наблюдал) ты подходишь к какой-то точке - "точке ветвления" и долго ломаешь голову, пойти направо или налево. Идешь направо, но частично все-таки остаешься на другой ветви...Сергей Медведев: А что было бы, если бы ты пошел налево?Валерий Рязанов: Просто иногда ты с какой-то вероятностью переключаешься с ветви на ветвь, что-то делаешь и возвращаешься. Потом про эту другую ветвь как-то забываешь, когда эти два пути далеко расходятся, но некоторое время ты живешь "размазанно", у тебя есть суперпозиция твоей жизни между двумя состояниями.Сергей Медведев: А суперпозиция - это ситуация одновременного выбора нескольких тропок?Валерий Рязанов: Одновременное нахождение на нескольких тропках.Сергей Медведев: Постройка квантового компьютера позволит нам ближе подойти к искусственному интеллекту, о котором сейчас главный разговор? Нейросети...Валерий Рязанов: Каждый нащупывает свои принципы работы интеллекта. Важная вещь тут - ассоциативная память, то есть вспоминание образа. В каком-то смысле это тоже взбалтывание и осаждение в ямки: если у вас есть какой-то определенный рисунок ямок в памяти, то вы скатитесь к нему, то есть вспомните, на что похож новый образ. Или у вас есть несколько рисунков: ямки поглубже, ямки помельче, и, если прищуриться, то вы из одних ямок сделаете один рисунок, а из других - другой. А когда вы все это взболтаете, вы попадаете либо туда, либо сюда. Даже не взболтаете, а наложите новый образ; он не совсем точно совпадет, но вы "вспомните" то или другое, в зависимости от того, скатитесь вы сюда или туда, поскольку он более напоминает то или это.Сергей Медведев: Получается, что это такие квантовые состояния сознания.​Валерий Рязанов: И вполне классические могут быть. Но в квантовом случае переход, выбор между этими образами гораздо быстрее... У нас же есть куча вещей, которые нас самих удивляют: почему мы это вспомнили, что такое интуиция? Есть хорошее определение - помесь опыта и нахальства.Сергей Медведев: Интуиция - это некие такие срезки сознания, когда мы получаем вывод не путем логических вычислений.Как я понимаю, действительно где-то недалеко лежит квантовая механика, квантовые вычисления, квантовый компьютер.Сергей МедведевВедущий программ "Археология" и "Футурошок", историк и политолог. Автор книг и статей по теории политики и проблемам современной России, ведущий телеканала "Дождь", колумнист русского "Форбс". Сотрудничает с РС с 2015 года(http://www.svoboda.org/a/...)

10 марта, 19:35

тот самый фотон

Сейчас пребываю в плохом настроении из-за всяческих жизненных тягот, о которых скучно рассказывать. Но сегодня утром настроение у меня поднялось после прочтения одной статьи… Нет, не о политике. Когда мне живётся совсем уж плохо, я люблю почитать что-нибудь об астрономии или о квантовой физике. Ну, или в самом крайнем случае – что-нибудь историческое.Вот и сегодня: зачитался изысканиями на тему, которая меня уже много лет волновала. Расскажу очень коротко, что я вычитал:Некая элементарная частица – пусть это будет фотон! – проделывает путь в пространстве из пункта А в пункт Б. Достоверно известно, откуда этот фотон вылетел и куда прилетел. И наличие этих двух пунктов можно доказать научно.Но, оказывается, не существует способа описать траекторию полёта этого самого фотона! И вообще – доказать, что эта траектория была на самом деле!Не существует способа доказать, что на протяжении всего своего пути фотон и в самом деле был тем самым, чем мы его считаем: элементарною частицею под названием ФОТОН со всеми известными характеристиками!Оказывается, летел не фотон, а некое безразмерное облако, которое в момент достижения цели мгновенно сжалось до размеров фотона. И скорость этого сжатия была больше скорости света!Про то, что фотон с самого начала знал, куда прилетит и когда ему надо будет сжаться, это я пропускаю. Видимо, на голодный желудок и рано утром у меня и голова плохо работает; я не понял, как это фотон мог что-то знать наперёд. Но я поверил в то, что это так и есть, ибо читаю об этом вот уже много-много лет: элементарные частицы знают что-то наперёд, они знают, что за ними наблюдают и ведут себя соответственно, как бы подыгрывая наблюдателю и дразня его. Если за ними не наблюдать, то они будут и вести себя как-то по-другому…И тут-то я только и сообразил, что нечто подобное я, оказывается, уже и сам описывал в своей собственной книге, которая вышла под названием «Язык древних ариев», но которую я сам называю по-своему: «Индоевропейская предыстория». Но описал я это же самое как-то неосознанно и без всякой связи с квантовою физикою: в первых частях книги я описал некий лингвистический процесс, который очень напоминает вот эти все физические чудеса с фотоном, который неизвестно куда девается, когда отправляется в путь.И тут я понял, что это сравнение – физического процесса и лингвистического – надобно непременно вставить в эту самую книгу. Но она уже вышла в свет, и когда будет второе издание – неизвестно. Запросто, что и через 50 лет, ибо подобное уже бывало после запрета Брежнева на индоевропеистику в 1964-м году. Впрочем, есть ведь возможность переиздать книгу в Интернете, что мне, видимо, и придётся теперь делать после сегодняшнего утреннего открытия.Расскажу теперь очень коротко и упрощённо, на какие мысли натолкнула меня история полёта одного фотона в пространстве.В моей книге «Язык древних ариев» («Индоевропейская предыстория») рассказывается следующее:Было время, когда далёкие предки индоевропейцев имели язык, состоящий всего лишь из трёх звуковых сигналов. Эти три сигнала можно назвать междометиями, но, по-настоящему, они должны называться так: МОНОКОНСОНАНТНЫЕ корни. То есть корни, состоящие из одного-единственного согласного. Никаких других единиц речи не было – только эти три… И теперь уточнения насчёт времени: это было в те времена, когда человек медленно выползал из обезьяньего состояния. Было это миллион лет назад или два-три – не знаю точно.Потом наступило время, когда эти существа (уже люди, хотя и ранние) на основе этих трёх моноконсонантных корней, создали 10 моноконсонантных корней. Произошло это очень быстро – видимо, в несколько поколений.Затем, через какое-то время из этих десяти моноконсонантных корней образовалось 45. Всё это я самым тщательным образом описал в своей книге: какие механизмы при этом действовали и т.д.И затем из этих 45 моноконсонантных корней стали образовываться двойные конструкции – биконсонантные корни. Н.Д. Андреев описал 203 таких конструкции, а я к этому списку добавил ещё 135. Возможно, ещё добавлю несколько штук.И только после этого возник раннеиндоевропейский язык, а всё, что было дальше, ближе к нам по времени, уже не столь интересно.Подытоживаю сказанное:– было 3 моноконсонантных корня,– потом их стало 10,– потом – 45.И я всегда мучился вопросом: сколько времени прошло между пунктом «3 моноконсонантных корня» и пунктом «10 моноконсонантных корней»?Ответ будет таким: не менее миллиона лет!Второй вопрос: сколько времени прошло между пунктом «10» и пунктом «45»?Ответ: несколько веков, и это уже не столь интересно.Интересно вот что: чем занимались люди в течение того самого миллиона лет? Где они жили? И как могло так получиться, что их язык был неизменным так долго? Ведь это означает, что в течение целого миллиона лет в языке этих людей не было никаких изменений!Допустить, что изменения были – совершенно невозможно!Допустить, что этот период длился не миллион лет, а меньше, – точно так же невозможно. Я вполне допускаю, что он длился два миллиона лет или три. Но меньше миллиона – это совершенно невозможно.Всё очень похоже на тот самый фотон: известно, откуда он вылетел, и известно, куда прилетел. А что делал в пути и каков был этот путь и был ли он вообще – тайна.Подобные же аналогии я мог бы сделать и с другими эпизодами доиндоевропейской языковой истории, но вот этот самый первый эпизод – он и есть самый важный...И вот это всё надо вставлять теперь в мою книгу, которая уже вышла в свет. Я так понимаю, что издательство испугалось того, что выпустило её и, видимо, получило какое-то жёсткое предупреждение. Виновные в выходе книги уволены с работы, у издательства теперь новые хозяева, которым не нравится то, что сделали их коллеги: выпустили целых две моих книги… Поэтому что-то издавать заново в этом издательстве, а тем более предлагать им новую книгу пока невозможно.Обидно то, что новые идеи пришли мне в голову именно в этот трудный период моей жизни. Как бы и не до них вовсе...http://literra.listbb.ru/viewtopic.php?f=19&t=3739

10 марта, 18:00

Топ новостей 10 марта

Дайджест «Полит.ру» – краткая подборка из десяти наиболее заметных новостей уходящего дня. Сегодня в Стамбуле разбился вертолет с россиянами, Ильдара Дадина задержали полицейские, Путин констатировал активное восстановление отношений с Турцией. На борту разбившегося в Стамбуле вертолета было четверо россиян На борту разбившегося в Стамбуле 10 марта вертолета находилось четыре гражданина России. Всего на борту вертолета Sikorsky S-76, принадлежавшего турецкой строительной группе Eczacıbaşı, находились семь человек: два пилота и пять пассажиров, среди которых было четверо россиян и один гражданин Турции. Туман назван причиной крушения вертолета с россиянами в Стамбуле Причиной крушения вертолета в Стамбуле стало столкновение с телебашней в условиях плохой видимости. Из-за сильного тумана пилот воздушного судна не смог разглядеть препятствие. В результате вертолет Sikorsky S-76 столкнулся с телебашней и упал на шоссе в районе Бююкчекмедже. Издание уточняет, что речь идет о 236-метровой башне Endem. В ней расположены закрытый в настоящее время ресторан и смотровая площадка. Дадин задержан в ходе одиночного пикета у здания ФСИН   Ильдар Дадин Активист Ильдар Дадин задержан сотрудниками полиции в центре Москвы во время проведения одиночного пикета перед зданием Федеральной службы исполнения наказаний (ФСИН). Дадин вместе с оппозиционером Львом Пономаревым, меняя друг друга, проводили одиночный пикет с призывом отправить в отставку главу управления Федеральной службы исполнения наказаний по Карелии Александра Тереха. Активиста Ильдара Дадина задержали в Москве у здания ФСИН, где он проводил одиночный пикет pic.twitter.com/hJXh54VPgB — Лентач (@oldLentach) 10 марта 2017 г. Ильдара Дадина освободили pic.twitter.com/uksTO4ZcwQ — Лентач (@oldLentach) 10 марта 2017 г. Путин заявил об активном восстановлении экономических связей с Турцией   Продавец фруктов Президент РФ Владимир Путин на переговорах с турецким лидером Тайипом Эрдоганом заявил об активном восстановлении торгово-экономических связей между Россией и Турцией. Путин также отметил, что быстрыми темпами возобновляются межгосударственные связи двух стран. «Последняя встреча в таком формате у нас была достаточно давно, по-моему, в 2014 году. За это время много произошло событий, в последнее время мы активно работаем над тем, чтобы российско-турецкие связи вышли на достойный наших стран уровень», — сказал российский лидер. Силуанов согласился расширить помощь валютным ипотечникам   Ипотека и кредит. Фото: Василий Максимов/Коммерсантъ Министр финансов РФ Антон Силуанов пообещал найти деньги на помощь валютным ипотечникам и привлечь банки к решению их проблем.  В ходе встречи с группой валютных ипотечников в Доме правительства Силуанов сообщил, что Минфин представит меры помощи заемщикам на заседании рабочей группы правительства до 20 марта, рассказала участница этой встречи Екатерина Ости. Причиной крушений двух самолетов на «Адмирале Кузнецове» назвали обрыв троса   Тяжелый авианесущий крейсер "Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов" К катастрофам двух палубных истребителей на авианосце «Адмирал Кузнецов» во время похода в Сирию в 2016 году привел обрыв троса аэрофинишера, сами  самолеты были в порядке, сообщил источник в оборонно-промышленном комплексе. Помощник Кадырова подтвердил неудачное покушение на главу Чечни Помощник Рамзана Кадырова и заместитель главы управления Росгвардии по Чечне Даниил Мартынов подтвердил информацию о несостоявшемся покушении на главу республики в октябре 2016 года. «Тот факт, что покушение было неудачным, как раз и говорит о том, что все службы сработали максимально слаженно. Это подтверждает эффективность наших методик и систем организации охраны правопорядка и предупреждения угроз», – сказал Мартынов. Хватают, крепко привязывают к стулу и читают курс лекций по квантовой физике. Примерно так я представляю себе покушение на Кадырова. — Вязаный Твитер (@twitted_knitter) 10 марта 2017 г. Мутко отказался опротестовывать недопуск к выборам ФИФА Вице- премьер РФ и президент Российского футбольного союза (РФС) Виталий Мутко заявил, что не намерен подавать апелляцию на решение Международной федерации футбола (ФИФА) о его недопуске к участию в выборах в совет организации. Ранее 10 марта стало известно, что Мутко не был допущен к участию в выборах в совет ФИФА, поскольку является вице-премьером РФ, а теперь это запрещено правилами футбольной организации. ФИФА пригрозила лишить США ЧМ-2026 из-за миграционного указа Трампа   Футбол. Штрафной удар. Международная федерация футбола (ФИФА) может лишить США права претендовать на проведение Чемпионата мира по футболу в 2026 году из-за миграционного указа, подписанного американским лидером Дональдом Трампом. РПЦ включила в свой календарь День святого Патрика Глава Синодального отдела по взаимоотношениям Русской православной церкви (РПЦ) с обществом и СМИ Владимир Легойда заявил, что РПЦ приняла решение включить в свой календарь День святого Патрика (в месяцеслове РПЦ – святитель Патрикий). раньше у нас только Новый год был новый и старый, а теперь еще и СТАРЫЙ СВЯТОЙ ПАТРИК будет pic.twitter.com/CpiBbcEVZq — 🐷❤️✨ (@OraclePigFuntik) 10 марта 2017 г.

Выбор редакции
07 марта, 17:40

IBM создаст коммерческие квантовые компьютеры

Компания IBM объявила о запуски инициативы IBM Q, в рамках которой планируется выпуск коммерческих квантовых систем для науки и бизнеса. Вычислительные системы, работающие в тысячи раз быстрее, чем современные суперкомпьютеры, будут доступны на платформе IBM Cloud.

07 марта, 06:55

Пустота

В любой культуре существуют такие понятия, как Небытие, Ничто, Ноль, Пустота. Все они являются средством, благодаря чему мы способны выразить отсутствие, а также отрицание чего-либо. Ведь утверждая или отрицая что-либо, мы всегда подразумеваем существование одних явлений и процессов, и не-существование других.

01 марта, 06:38

Между сознанием человека и квантовой физикой есть странная связь

Никто не понимает, что такое сознание и как оно работает. Никто не понимает и квантовую механику. Может ли это быть большим, чем просто совпадение? «Я не могу определить реальную проблему, поэтому подозреваю, что реальной проблемы нет, но я не уверен, что нет никакой реальной проблемы». Американский физик Ричард Фейнман сказал это о загадочных парадоксах квантовой механики. Сегодня эту теорию физики используют для описания мельчайших объектов во Вселенной. Но точно так же он мог сказать о запутанной проблеме сознания. Некоторые ученые думают, что мы уже понимаем сознание или что это просто иллюзия. Но многим другим кажется, что мы вообще даже и близко не подобрались к сути сознания. Многолетняя головоломка под названием «сознание» даже привела к тому, что некоторые ученые попытались объяснить ее при помощи квантовой физики. Но их усердие было встречено с изрядной долей скепсиса, и это не удивительно: кажется неразумным объяснять одну загадку при помощи другой.

28 февраля, 13:00

Между сознанием человека и квантовой физикой есть странная связь

Никто не понимает, что такое сознание и как оно работает. Никто не понимает и квантовую механику. Может ли это быть большим, чем просто совпадение? «Я не могу определить реальную проблему, поэтому подозреваю, что реальной проблемы нет, но я не уверен, что нет никакой реальной проблемы». Американский физик Ричард Фейнман сказал это о загадочных парадоксах квантовой механики. Сегодня эту теорию физики используют для описания мельчайших объектов во Вселенной. Но точно так же он мог сказать о запутанной проблеме сознания.Некоторые ученые думают, что мы уже понимаем сознание или что это просто иллюзия. Но многим другим кажется, что мы вообще даже и близко не подобрались к сути сознания.Многолетняя головоломка под названием «сознание» даже привела к тому, что некоторые ученые попытались объяснить ее при помощи квантовой физики. Но их усердие было встречено с изрядной долей скепсиса, и это не удивительно: кажется неразумным объяснять одну загадку при помощи другой.Но такие идеи ни разу не абсурдны и даже не с потолка взялись.С одной стороны, к великому неудовольствию физиков, разум поначалу отказывается постигать раннюю квантовую теорию. Более того, квантовые компьютеры, по прогнозам, будут способны на такие вещи, на какие не способны обычные компьютеры. Это напоминает нам, что наш мозг до сих пор способен на подвиги, недоступны для искусственного интеллекта. «Квантовое сознание» широко высмеивается как мистическая ерунда, но никто так и не смог ее окончательно развеять.Квантовая механика — лучшая теория, которая у нас есть, способная описать мир на уровне атомов и субатомных частиц. Пожалуй, самой известной из ее загадок является тот факт, что результат квантового эксперимента может меняться в зависимости от того, решаем мы измерить свойства участвующих в нем частиц или нет.Когда первопроходцы квантовой теории впервые обнаружили этот «эффект наблюдателя», они встревожились не на шутку. Казалось, он подрывает предположение, лежащее в основе всей науки: что где-то там существует объективный мир, независимый от нас. Если мир действительно ведет себя зависимо от того, как — или если — мы смотрим на него, что будет означать «реальность» на самом деле?Некоторые ученые были вынуждены заключить, что объективность — это иллюзия, и что сознание должно играть активную роль в квантовой теории. Другие же просто не видели в этом никакого здравого смысла. Например, Альберт Эйнштейн был раздосадован: неужели Луна существует, только когда вы на нее смотрите?Сегодня некоторые физики подозревают, что дело не в том, что сознание влияет на квантовую механику… а в том, что оно вообще появилось, благодаря ей. Они полагают, что квантовая теория может понадобиться нам, чтобы вообще понять, как работает мозг. Может ли быть такое, что как квантовые объекты могут находиться в двух местах одновременно, так и квантовый мозг может одновременно иметь в виду две взаимоисключающие вещи?Эти идеи вызывают споры. Может оказаться так, что квантовая физика никак не связана с работой сознания. Но они хотя бы демонстрируют, что странная квантовая теория заставляет нас думать о странных вещах.Лучше всего квантовая механика пробивается в сознание человека через эксперимент с двойной щелью. Представьте себе луч света, который падает на экран с двумя близко расположенными параллельными щелями. Часть света проходит через щели и падает на другой экран.Можно представить свет в виде волны. Когда волны проходят через две щели, как в эксперименте, они сталкиваются — интерферируют — между собой. Если их пики совпадают, они усиливают друг друга, что выливается в серию черно-белых полос света на втором черном экране.Этот эксперимент использовался, чтобы показать волновой характер света, больше 200 лет, пока не появилась квантовая теория. Тогда эксперимент с двойной щелью провели с квантовыми частицами — электронами. Это крошечные заряженные частицы, компоненты атома. Непонятным образом, но эти частицы могут вести себя как волны. То есть они подвергаются дифракции, когда поток частиц проходит через две щели, производя интерференционную картину.Теперь предположим, что квантовые частицы проходят через щели одна за другой и их прибытие на экран тоже будет наблюдаться пошагово. Теперь нет ничего очевидного, что заставляло бы частицу интерферировать на ее пути. Но картина попадания частиц все равно будет демонстрировать интерференционные полосы.Все указывает на то, что каждая частица одновременно проходит через обе щели и интерферирует сама с собой. Это сочетание двух путей известно как состояние суперпозиции.Но вот что странно.Если разместить детектор в одной из щелей или за ней, мы могли бы выяснить, проходит через нее частицы или нет. Но в таком случае интерференция исчезает. Простой факт наблюдения пути частицы — даже если это наблюдение не должно мешать движению частицы — меняет результат.Физик Паскуаль Йордан, который работал с квантовым гуру Нильсом Бором в Копенгагене в 1920-х годах, сформулировал это так: «Наблюдения не только нарушают то, что должно быть измерено, они это определяют… Мы принуждаем квантовую частицу выбирать определенное положение». Другими словами, Йордан говорит, что «мы сами производим результаты измерений».Если это так, объективная реальность можно просто выбросить в окно.Но на этом странности не заканчиваются.Если природа меняет свое поведение в зависимости от того, смотрим мы или нет, мы могли бы попытаться обвести ее вокруг пальца. Для этого мы могли бы измерить, какой путь выбрала частица, проходя через двойную щель, но только после того, как пройдет через нее. К тому времени она уже должна «определиться», пройти через один путь или через оба.Провести такой эксперимент в 1970-х годах предложил американский физик Джон Уилер, и в следующие десять лет эксперимент с «отложенным выбором» провели. Он использует умные методы измерения путей квантовых частиц (как правило, частиц света — фотонов) после того, как они выбирают один путь или суперпозицию двух.Оказалось, что, как и предсказывал Бор, нет никакой разницы, задерживаем мы измерения или нет. До тех пор, пока мы измеряем путь фотона до его попадания и регистрацию в детекторе, интерференции нет. Создается впечатление, что природа «знает» не только когда мы подглядываем, но и когда мы планируем подглядывать.Юджин ВигнерВсякий раз, когда в этих экспериментах мы открываем путь квантовой частицы, ее облако возможных маршрутов «сжимается» в единое четко определенное состояние. Более того, эксперимент с задержкой предполагает, что сам акт наблюдения, без какого-либо физического вмешательства, вызванного измерением, может стать причиной коллапса. Значит ли это, что истинный коллапс происходит только тогда, когда результат измерения достигает нашего сознания?Такую возможность предложил в 1930-х годах венгерский физик Юджин Вигнер. «Из этого следует, что квантовое описание объектов находится под влиянием впечатлений, поступающих в мое сознание», писал он. «Солипсизм может быть логически согласованным с квантовой механикой».Уилера даже забавляла мысль о том, что наличие живых существ, способных «наблюдать», преобразовала то, что ранее было множество возможных квантовых прошлых, в одну конкретную историю. В этом смысле, говорит Уилер, мы становимся участниками эволюции Вселенной с самого ее начала. По его словам, мы живем в «соучастной вселенной».Физики до сих пор не могут выбрать лучшую интерпретацию этих квантовых экспериментов, и в некоторой степени право этого предоставляется и вам. Но, так или иначе, подтекст очевиден: сознание и квантовая механика каким-то образом связаны.Начиная с 1980-х годов, английский физик Роджер Пенроуз предположил, что эта связь может работать в другом направлении. Он сказал, что независимо от того, влияет сознание на квантовую механику или нет, возможно, квантовая механика участвует в сознании.Физик и математик Роджер ПенроузИ еще Пенроуз спросил: что, если в нашем мозге существуют молекулярные структуры, способные менять свое состояние в ответ на одно квантовое событие? Могут ли эти структуры принимать состояние суперпозиции, подобно частицам в эксперименте с двойной щелью? Могут ли эти квантовые суперпозиции затем проявляться в том, как нейроны сообщаются посредством электрических сигналов?Может быть, говорил Пенроуз, наша способность поддерживать, казалось бы, несовместимые психические состояния не причуда восприятия, а реальный квантовый эффект?В конце концов, человеческий мозг, похоже, в состоянии обрабатывать когнитивные процессы, которые до сих пор по возможностям намного превосходят цифровые вычислительные машины. Возможно, мы даже способны выполнять вычислительные задачи, которые нельзя исполнить на обычные компьютерах, использующих классическую цифровую логику.Пенроуз впервые предположил, что квантовые эффекты присутствуют в человеческом сознании, в книге 1989 года ‘The Emperor’s New Mind’. Главной его идеей стала «оркестрованная объективная редукция». Объективная редукция, по мнению Пенроуза, означает, что коллапс квантовой интерференции и суперпозиции является реальным физическим процессом, будто лопающийся пузырь.Оркестрованная объективная редукция опирается на предположение Пенроуза о том, что гравитация, которая влияет на повседневные объекты, стулья или планеты, не демонстрирует квантовых эффектов. Пенроуз полагает, что квантовая суперпозиция становится невозможной для объектов больше атомов, потому что их гравитационное воздействие в таком случае привело бы к существованию двух несовместимых версий пространства-времени.Дальше Пенроуз развивал эту идею с американским врачом Стюартом Хамероффом. В своей книге «Тени разума» (1994) он предположил, что структуры, участвующие в этом квантовом познании, могут быть белковыми нитями — микротрубочками. Они имеются в большинстве наших клеток, в том числе и нейронах мозга. Пенроуз и Хамерофф утверждали, что в процесс колебания микротрубочки могут принимать состояние квантовой суперпозиции.Но нет ничего в поддержку того, что это вообще возможно.Предполагали, что идею квантовых суперпозиций в микротрубочках поддержат эксперименты, предложенные в 2013 году, но на деле в этих исследованиях не упоминалось о квантовых эффектах. Кроме того, большинство исследователей считают, что идея оркестрованных объективных редукций была развенчана исследованием, опубликованным в 2000 году. Физик Макс Тегмарк рассчитал, что квантовые суперпозиции молекул, вовлеченных в нейронные сигналы, не смогут просуществовать даже мгновения времени, необходимого для передачи сигнала.Квантовые эффекты, включая суперпозицию, очень хрупкие и разрушаются в процессе так называемой декогеренции. Это процесс обусловлен взаимодействиями квантового объекта с окружающей его средой, поскольку его «квантовость» утекает.Декогеренция, как полагали, должна протекать чрезвычайно быстро в теплых и влажных средах, таких как живые клетки.Нервные сигналы — это электрические импульсы, вызванные прохождением электрически заряженных атомов через стенки нервных клеток. Если один из таких атомов был в суперпозиции, а затем столкнулся с нейроном, Тегмарк показал, что суперпозиция должна распадаться менее чем за одну миллиардную миллиардной доли секунды. Чтобы нейрон выпустил сигнал, ему нужно в десять тысяч триллионов раз больше времени.Именно поэтому идеи о квантовых эффектах в головном мозге не проходят проверку скептиков.Но Пенроуз неумолимо настаивает на гипотезе ООР. И невзирая на предсказание сверхбыстрой декогеренции Тегмарка в клетках, другие ученые нашли проявления квантовых эффектов у живых существ. Некоторые утверждают, что квантовая механика используется перелетными птицами, которые используют магнитную навигацию, и зелеными растениями, когда они используют солнечный свет для производства сахара в процессе фотосинтеза.При всем этом идея того, что мозг может использовать квантовые трюки, отказывается уходить насовсем. Потому что в ее пользу нашли другой аргумент.Может ли фосфор поддерживать квантовое состояние?В исследовании 2015 года физик Мэтью Фишер из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре утверждал, что мозг может содержать молекулы, способные выдерживать более мощные квантовые суперпозиции. В частности, он полагает, что ядра атомов фосфора могут иметь такую способность. Атомы фосфора имеются в живых клетках повсюду. Они часто принимают форму ионов фосфата, в которых один атом фосфора соединяется с четырьмя атомами кислорода.Такие ионы являются основной единицей энергии в клетках. Большая часть энергии клетки хранится в молекулах АТФ, которые содержат последовательность из трех фосфатных групп, соединенных с органической молекулой. Когда один из фосфатов отрезается, высвобождается энергия, которая используется клеткой.У клеток есть молекулярные машины для сборки ионов фосфата в группы и для их расщепления. Фишер предложил схему, в которой два фосфатных иона могут быть размещены в суперпозиции определенного вида: в запутанном состоянии.У ядер фосфора есть квантовое свойство — спин — которое делает их похожими на маленькие магниты с полюсами, указывающими в определенных направлениях. В запутанном состоянии спин одного ядра фосфора зависит от другого. Иными словами, запутанные состояния — это состояния суперпозиции с участием более одной квантовой частицы.Фишер говорит, что квантово-механическое поведение этих ядерных спинов может противостоять декогеренции. Он согласен с Тегмарком в том, что квантовые вибрации, о которых говорили Пенроуз и Хамерофф, будут сильно зависеть от их окружения и «декогерировать почти сразу же». Но спины ядер не так сильно взаимодействуют со своим окружением.И все же квантовое поведение спинов ядер фосфора должно быть «защищено» от декогеренции.У квантовых частиц может быть разный спинЭто может произойти, говорит Фишер, если атомы фосфора будут включены в более крупные объекты, которые названы «молекулами Познера». Они представляют собой кластеры из шести фосфатных ионов в сочетании с девятью ионами кальция. Существуют определенные указания на то, что такие молекулы могут быть в живых клетках, но пока они не очень убедительны.В молекулах Познера, утверждает Фишер, спины фосфора могут противостоять декогеренции в течение дня или около того, даже в живых клетках. Следовательно, могут влиять и на работу мозга.Идея в том, что молекулы Познера могут быть поглощены нейронами. Оказавшись внутри, молекулы будут активировать сигнал другому нейрону, распадаясь и выпуская ионы кальция. Из-за запутанности в молекулах Познера, два таких сигнала могут оказаться запутанными в свою очередь: в некотором роде, это будет квантовая суперпозиция «мысли». «Если квантовая обработка с ядерными спинами на самом деле присутствует в головном мозге, она была бы чрезвычайно распространенным явлением, происходящим постоянно», говорит Фишер.Впервые эта идея пришла к нему в голову, когда он раздумывал о психической болезни.Капсула карбоната лития«Мое введение в биохимию мозга началось, когда я решил три-четыре года назад исследовать, как и почему ион лития оказывает такой радикальный эффект при лечении психических отклонений», говорит Фишер.Литиевые препараты широко используются для лечения биполярного расстройства. Они работают, но никто на самом деле не знает почему.«Я не искал квантовое объяснение, говорит Фишер. Но затем он наткнулся на работу, в которой описывалось, что препараты лития оказывали различное влияние на поведение крыс в зависимости от того, какая форма — или «изотоп» — лития использовалась.Поначалу это озадачило ученых. С химической точки зрения, различные изотопы ведут себя почти одинаково, поэтому если литий работал как обычный препарат, изотопы должны были иметь один и тот же эффект.Нервные клетки связаны с синапсамиНо Фишер понял, что ядра атомов различных изотопов лития могут иметь различные спины. Это квантовое свойство может влиять на то, как действуют препараты на основе лития. Например, если литий заменяет кальций в молекулах Познера, спины лития могут оказывать эффект на атомы фосфора и препятствовать их запутыванию.Если это верно, то сможет и объяснить, почему литий может лечить биполярное расстройство.На данный момент предположение Фишера является не более чем интригующей идеей. Но есть несколько способов ее проверить. Например, что спины фосфора в молекулах Познера могут сохранять квантовую когерентность в течение длительного времени. Это Фишер и планирует проверить дальше.И все же он опасается быть связанным с более ранними представлениями о «квантовом сознании», которые считает в лучшем случае спекулятивными.Сознание — глубокая тайнаФизики не очень любят оказываться внутри своих же теорий. Многие из них надеются, что сознание и мозг можно будет извлечь из квантовой теории, а может, и наоборот. Но ведь мы не знаем, что такое сознание, не говоря уж о том, что у нас нет теории, которая его описывает.Более того, изредка звучат громкие возгласы, что квантовая механика позволит нам овладеть телепатией и телекинезом (и хотя где-то на глубине концепций это может быть так, люди понимают все слишком буквально). Поэтому физики вообще опасаются упоминать слова «квантовый» и «сознание» в одном предложении.В 2016 году Эдриан Кент из Кембриджского университета в Великобритании, один из самых уважаемых «квантовых философов», предположил, что сознание может менять поведение квантовых систем тонким, но вполне обнаружимым образом. Кент очень осторожен в своих высказываниях. «Нет никаких убедительных оснований полагать, что квантовая теория — это подходящая теория, из которой можно извлечь теорию сознания, или что проблемы квантовой теории должны как-то пересекаться с проблемой сознания», признает он.Но добавляет, что совершенно непонятно, как можно вывести описание сознание, основываясь исключительно на доквантовой физике, как описать все его свойства и черты.Мы не понимаем, как работают мыслиОдин особенно волнующий вопрос — как наш сознательный разум может испытывать уникальные ощущения вроде красного цвета или запаха жарки мяса. Если не считать людей с нарушениями зрения, все мы знаем, на что похож красный, но не можем передать это чувство, а в физике нет ничего, что могло бы нам рассказать, на что это похоже.Чувства вроде этих называют «квалиа». Мы воспринимаем их как единые свойства внешнего мира, но на деле они являются продуктами нашего сознания — и это трудно объяснить. В 1995 году философ Дэвид Чалмерс назвал это «тяжелой проблемой» сознания.«Любая мысленная цепочка о связи сознания с физикой приводит к серьезным проблемам», говорит Кент.Это побудило его предположить, что «мы могли бы добиться некоторого прогресса в понимании проблемы эволюции сознания, если бы допустили (хотя бы просто допустили), что сознание меняет квантовые вероятности».Другими словами, мозг может действительно влиять на результаты измерений.С этой точки зрения, он не определяет, «что является реальным». Но он может влиять на вероятность того, что каждая из возможных реальностей, навязанных квантовой механикой, будет наблюдаться. Этого не может предсказать даже сама квантовая теория. И Кент полагает, что мы могли бы поискать такие проявления экспериментально. Даже смело оценивает шансы найти их.«Я бы предположил с 15-процентной уверенностью, что сознание вызывает отклонения от квантовой теории; и еще 3-процентной — что мы экспериментально подтвердим это в следующие 50 лет», говорит он.Если это произойдет, мир уже не будет прежним. А ради такого стоит исследовать.Илья Хельисточник

27 февраля, 17:27

Путин выразил соболезнования в связи с кончиной академика Людвига Фаддеева

Президент России Владимир Путин выразил соболезнования родным и близким российского академика Людвига Фаддеева в связи с его кончиной.

27 февраля, 16:20

Памяти Людвига Фаддеева

Умер Людвиг Фаддеев, российский ученый, которого считают основоположником современной математической физики. Он скончался в Петербурге 26 февраля после длительной болезни. Академику Фаддееву было 82 года. Людвиг Фаддеев внес серьезнейший вклад в решение трехмерной обратной задачи квантовой теории рассеяния, квантовой проблемы трех тел, в квантование калибровочных полей и создание квантовой теории солитонов и квантового метода обратной задачи. Фаддеев написал более 200 научных работ по физике и математике, был лауреатом многих государственных и международных премий, в том числе Государственной премии СССР и России, Демидовской премии, Золотой медали имени Дирака, медали имени Макса Планка, премии Пуанкаре. Он также являлся кавалером орденов Ленина, Трудового Красного Знамени, Дружбы Народов, орденов «За заслуги перед Отечеством» III и IV степени. До последних дней Людвиг Фаддеев возглавлял созданный им Международный математический институт имени Эйлера. Кроме того, он был академиком Российской академии наук, а также был избран членом ряда зарубежных академий наук. В 2016 году в его честь была учреждена международная медаль. Людвиг Фаддеев сотрудничал с «Полит.ру». В 2014 году он выступал на Фестивале публичных лекций «Полит.ру» с лекцией «Поучительная история квантовой теории поля». С содержанием лекции, а также с интервью с Людвигом Фаддеевым и его рассказом об истории советской математики и судьбе Института Эйлера можно ознакомиться на нашем  сайте.   Академик РАН Людвиг Дмитриевич Фаддеев / фото из личного архива. В социальных сетях на известие о смерти блестящего ученого отреагировали многие. «Очень печальная новость», «Светлая память», «Как жаль», «Уходят великие», «Потеря для науки!» – таковы самые распространенные отклики на сообщение СМИ и родственников Фаддеева. «Умер классик, великий человек Людвиг Дмитриевич Фаддеев. Мы учились по его книгам», – пишет Виталий Крупенин, ученый, инженер-математик, профессор, кандидат физико-математических наук, главный научный сотрудник Института машиноведения им. А. А. Благонравова РАН. «"Методы математической физики" считались почти самыми сложными у нас на 4 курсе… конечно, в университете мы делали первые шаги в науку… Светлая память Создателю МФ!», – делится воспоминаниями пользователь Татьяна Зуева. «Печально. Когда мы учились на физфаке, Фаддеев уже был небожителем. Ряд моих однокашников по группе теоретической и математической физике начал у него работать. Самым ярким оказался Стас Меркурьев, будущий ректор ЛГУ», – отзывается на новость Николай Устинов, бывший советник по международным вопросам в «Почтовой Экспедиционной компании». «Широкой публике имя его не очень известно... А ведь не только большой учёный, ещё и деятель, в лучшем смысле этого слова, подвижник, руководитель... Светлая память», – отмечает пользователь Ярослав Сухарев. «Ведущий мировой специалист в области квантовой физики! Он решил задачу трёх тел и стал основоположником целого научного направления в области теоретической ядерной физики. Говорил, что надо восстановить молодых людей: "Осталось очень мало времени – мы уже совсем старые". Очень жаль!», – напоминает частный предприниматель Минигуль Девятова из Москвы. «Единственный русский ученый, при жизни которого была учреждена международная премия (по-видимому, имелась в виду учрежденная в августе 2016 года на 23-й Международной конференции по квантовой теории нескольких частиц международная медаль имени Людвига Фаддеева – прим.ред.) его имени», – отмечает Николай Супонев, кандидат физико-математических наук, заместитель руководителя Методического центра компьютеризации учебного процесса Тверского государственного университета. «Наверно, наш самый выдающийся физик. Реальный претендент на Нобелевскую премию», – высказывает мнение о Людвиге Фаддееве Андрей Воротников, научный сотрудник Института биохимической физики РАН. «Он читал спецкурсы моим друзьям. Кажется, на пятом курсе. К этому моменту из восьми человек в группе матфизиков уцелели только трое. Им Фаддеев и излагал: один академик на троих», – отвечает на это Сергей Фридрих, проживающий в в настоящее время в городе Эктон штата Массачусетс. «Всем матмеховцам: умер Людвиг Фаддеев», – считает необходимым распространить новость Борис Карасин, математик и программист из Санкт-Петербурга. «Людвиг Фаддеев умер. Великий математик и теорфизик, один из моих учителей в рамках физфака ЛГУ. Его журнал «Функциональный анализ и его приложения» помогал мне как готовиться сдавать экзамены, так и писать романы (намного позднее). Впрочем, я листал страницы этого журнала и просто для развлечения – горе тому, кто не умеет развлекаться таким образом. И вот все слова, которые нашли для него московские газеты. «Людвиг Фаддеев был удостоен престижной премии Шао Ифу, вручение которой состоялось в Сянгане (Гонконг)».   Людвиг Фаддеев, российский ученый. Это как итог жизненного пути. Хотя уравнение Шредингера для квантовой теории рассеяния трех частиц в трехмерном пространстве без интегрального уравнения Фаддеева, написанного в 1960 году, осталось бы без катарсиса. О Русь! Ты вся – премия Шао Ифу. Престижная, врученная в Гонконге», – выражает разочарование недостаточным вниманием прессы к событию Тарас Бурмистров, писатель, переводчик, журналист и политолог. «Грустно. Могучий был человек. Его работы по обратной задаче теории рассеяния – классика. И по задаче трех тел – тоже», – пишет Ольга Еркович, кандидат физико-математических наук, в течение ряда лет преподававшая в МВТУ имени Баумана в Москве. «Моя диссертация во многом опирается на его уравнения», – отзывается на ее слова Сергей Белолипецкий, доцент МВТУ имени Баумана. «Людвиг Дмитриевич Фадеев, светлая память... Мне посчастливилось пообщаться с нашим выдающимся математиком, когда мы готовили заявку на право провести в России Международный конгресс математиков», – пишет Сергей Салихов, доцент НИТУ МИСиС.  «Прощание 1 марта. Время и место сообщу позже. Приходите», – сообщает Мария Евневич, внучка Людвига Фаддеева, член Совета директоров компании «Максидом». Она добавляет, что постаралась собрать интервью и публикации Людвига Фаддеева на его официальном сайте faddeev.com и дает ссылку на высказывание Филдсовского лауреата, математика Станислава Смирнова о Людвиге Фаддееве. Позже Мария Евневич на своей странице в Facebook привела текст, написанный ею для издания «Деловой Петербург». Вот этот текст: «Вчера умер академик Людвиг Дмитриевич Фаддеев, выдающийся математик и физик, почётный гражданин Петербурга. Он не только занимался сложнейшей научной областью. Фаддеев переживал за судьбу российской науки всю жизнь, до самого конца. Когда сокращалось финансирование фундаментальной науки, так как распределителям средств было не совсем понятно, чем она занимается, Фаддеев говорил: «Фарадей и Максвелл оплатили фундаментальную науку на все времена, когда изобрели электричество». Фундаментальная наука просто изучает мир. Она не проектирует сооружения, не делает роботов или бомбы, не создаёт нано-волокна. Никто не знает, к какому именно изобретению приведёт некоторое фундаментальное открытие. Известно только, что без фундаментальных открытий все прикладные научные области не могли бы идти дальше. В начале 90-х из возглавляемого Фаддеевым института Стеклова эмигрировало 40 докторов наук, а он остался, хотя были очень серьёзные предложения, в том числе, из США. Скорее всего, он не уехал, потому что очень любил свою семью и свою страну и не видел существования без них. Но в шутку он говорил, что не поехал, потому что его жене не понравился лес под Принстоном: она грибник, а в том лесу с грибами не очень. Когда учёных решили пересчитать и отрейтинговать по количественным показателям, Фаддеев был против. Он считал, что оценивать работу учёных должны специалисты - учёные же. Только экспертиза признанных сообществом коллег может оценить качество учёного и его работ, а не легко накручиваемые «технические показатели», вроде индексов цитируемости и количества статей. Оценку учёных количественными методами по числу публикаций и цитат считал костылём для тех, кто хочет поделить учёных на эффективных и неэффективных, не понимая, чем они занимаются. Он говорил: «Вы должны нам верить». Фаддеев считал, что математика и музыка одинаково красивы. Сам отлично играл на рояле. Был уверен, что для формирования настоящего учёного и просто высокоразвитого и образованного человека недостаточно только глубокого погружения в изучаемую область знаний. Необходимо постигать красоту культуры тоже: наслаждаться архитектурой, прогуливаться по набережным среди дворцов, ценить хорошую музыку, посещать музеи и театры. Поэтому Фаддеев высказывался против идеи переезда его родного вуза - СПбГУ - из центра Петербурга в пригород и мечтал о возвращении факультетов физико-математического блока из Петергофа в Петербург. Фаддеев защитил докторскую в 29 лет. Его работа «Теория рассеяния для системы трёх частиц» стала основой нового направления в науке. В 2016 году была учреждена международная медаль имени Фаддеева – она будет присуждаться за лучшие работы в области квантовой теории нескольких частиц. В 42 он стал академиком, самым молодым среди математиков. Он был избран несмотря на то, что не состоял в компартии, что по тем временам было немыслимым. Но математика перевесила политику. Фаддеев говорил, что математика - это язык всех наук. За свою долгую жизнь (он умер, не дожив менее 1 месяца до 83-летия), Фаддеев собрал практически все мировые и российские математические награды: медаль Макса Планка, Дирака, Ломоносова, премии Пуанкаре, Померанчука, Карпинского. Получил Госпремию как СССР, так и РФ. Был членом Лондонского королевского общества и почётным членом более, чем десятка иностранных академий. Получил «Азиатскую нобелевку» - премию ШАО (обычную нобелевскую премию математикам не дают, по старой легенде – из-за адюльтера жены Нобеля с математиком). Фаддеев был умнейшим человеком и обладал огромным авторитетом в мировом научном сообществе. А ещё он любил гулять по Финскому заливу. И каждые выходные ездил навещать правнуков. Он воспитал множество учеников, многие из которых сейчас являются известными учёными в США, Франции, Швейцарии. И ещё он вырастил двух замечательных дочерей, одна из которых является моей мамой. Дедушка, мы будем скучать по тебе». Ряд ссылок на публикации Фаддеева на сайте журнала «Эксперт» приводит и Александр Механик, сотрудник этого издания. «Умер великий Людвиг Фаддеев. Мне повезло, я трижды брал у него интервью», – так комментирует событие журналист. Место и точное время прощания с ученым, которое намечено на 1 марта, пока не определено, СМИ сообщат о нем дополнительно.

27 февраля, 10:05

В Петербурге скончался академик Людвиг Фаддеев

Людвига Фаддеева не стало рано утром 26 февраля. Выдающийся ученый умер после тяжелой продолжительной болезни. Прощание с ним пройдет 1 марта. Людвиг Дмитриевич – автор более 200 научных трудов и пяти монографий.

Выбор редакции
27 февраля, 10:05

В Петербурге на 83-м году жизни скончался академик Людвиг Фаддеев

Фаддеев - выдающийся учёный, один из создателей современной математической физики. Мировая слава Фаддеева началась в 1963 году с докторской диссертации, которая заложила основы нового направления в квантовой физике и новой исследовательской школы в этой области.

Выбор редакции
26 февраля, 20:32

26.02.2017 20:32 : В Петербурге скончался один из ведущих мировых специалистов в области квантовой физики Людвиг Фаддеев

Как сообщает портал Фонтанка, он умер после продолжительной болезни в возрасте 82 лет. До последних дней жизни Фаддеев возглавлял созданный им Международный математический институт имени Эйлера. Академик был одним из создателей современной математической физики. Церемонию прощания планируется провести 1 марта в одном из залов Санкт-Петербургского научного центра РАН.

Выбор редакции
24 февраля, 22:38

Между сознанием человека и квантовой физикой есть странная связь

Никто не понимает, что такое сознание и как оно работает. Никто не понимает и квантовую механику. Может ли это быть большим, чем просто совпадение? «Я не могу определить реальную проблему, поэтому подозреваю, что реальной проблемы нет, но я не уверен, что нет никакой реальной проблемы». Американский физик Ричард Фейнман сказал это о загадочных парадоксах квантовой механики. Сегодня эту теорию физики используют для описания мельчайших объектов во Вселенной. Но точно так же он мог сказать о запутанной проблеме сознания. читать далее

24 февраля, 10:30

Между сознанием человека и квантовой физикой есть странная связь

Никто не понимает, что такое сознание и как оно работает. Никто не понимает и квантовую механику. Может ли это быть большим, чем просто совпадение? «Я не могу определить реальную проблему, поэтому подозреваю, что реальной проблемы нет, но я не уверен, что нет никакой реальной проблемы». Американский физик Ричард Фейнман сказал это о загадочных парадоксах квантовой […]

23 февраля, 14:44

Марк Янсен (Epica): Я уверен, Хиллари Клинтон готовилась к войне с Россией

У вас есть шанс изменить свое отношение к физике, по крайней мере, к такому ее сложному разделу, как квантовая физика, если вы – поклонник голландских металлистов Epica! О вышедшем в

22 февраля, 17:49

NASA обнаружило признаки существования темной материи в галактике Андромеды

В центре галактики были обнаружены "излишки" гамма-излучения.

05 сентября 2016, 18:00

"Волшебный двигатель" отправят в космос

Спутник компании Cannae из шести юнитов CubeSatОживленное обсуждение вызвал в свое время пост про Безтопливный двигатель работает, но никто знает почему. Я всегда был сторонником того, что спор должен решится конкретным фактом использования или просто временем. Что касается именно этого двигателя, то похоже развязка приближается. Вот немного в продолжении этой темыЭксперты и энтузиасты с 2003 года спорят о возможности существования гипотетического «волшебного» электромагнитного двигателя EmDrive. Принцип его работы очень простой: магнетрон генерирует микроволны, энергия их колебаний накапливается в резонаторе высокой добротности, а факт наличия стоячей волны электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе специальной формы является источником тяги. Так создаётся тяга в замкнутом контуре, то есть в системе, полностью изолированной от внешней среды, без выхлопа.При желании, собрать свой собственный EmDrive может любой желающий, у которого есть паяльник и ненужная микроволновка.С одной стороны, этот двигатель вроде бы нарушает закон сохранения импульса, на что указывают многие физики. С другой стороны, британский изобретатель Роджер Шойер (Roger Shawyer) свято верит в работоспособность своего EmDrive — и у него много сторонников (см. несколько сотен страниц обсуждений на форуме NASASpaceFlight). Проведённые испытания на Земле (результаты 22 зарегистрированных испытаний) как будто подтверждают работоспособность EmDrive.Наконец пришло время положить конец спорам.--------------------------------------------Окончательную точку в спорах намерен поставить Гвидо Петта (Guido Fetta) — единомышленник Шойера и конструктор ещё одного гипотетического двигателя Cannae Drive, который работает на том же принципе: генерация микроволн и создание тяги в замкнутом контуре без выхлопа.17 августа 2016 года Гвидо Петта объявил, что намерен запустить экспериментальный образец Cannae Drive на орбиту — и проверить его в действии. Гвидо Петта является исполнительным директором компании Cannae Inc. Сейчас компания Cannae Inc. лицензировала технологию электромагнитного двигателя фирме Theseus Space Inc., которая выведет на низкую околоземную орбиту спутник CubeSat.Среди основателей компании Theseus Space — сама Cannae Inc., а также малоизвестные фирмы LAI International, AZ и SpaceQuest.Дата запуска пока не объявлена. Возможно, энтузиастам удастся собрать деньги и построить экспериментальный аппарат в 2017 году.Единственная задача этого спутника — испытания двигателя Cannae Drive в течение шести месяцев. Спутник попробует передвинуться с помощью электромагнитной тяги Cannae Drive.Разработчики Cannae Drive заявляют, что их двигатель способен генерировать тягу до нескольких ньютонов и «более высоких уровней», что лучше всего подходит для использования в маленьких спутниках. Двигателю не требуется топлива, у него нет выхлопа.Объём двигателя на спутнике CubeSat — не более 1,5 юнитов, то есть 10×10×15 см. Источник питания — менее 10 Вт. Сам спутник будет состоять из шести юнитов.Спутник компании CannaeСразу после успешной демонстрации на орбите компания Theseus Space намерена предложить новый двигатель сторонним производителям для использования на других спутниках.По расчётам Cannae, более массивная версия электромагнитного двигателя весом 3500 кг способна доставить груз массой 2000 кг на расстояние 0,1 светового года за 15 лет. Общая масса такого аппарата вместе с системами охлаждения и другими деталями составит 10 тонн.Испытания электромагнитного двигателя Cannae с гелиевым охлаждениемЕсли работоспособность двигателя подтвердится в результате надёжного повторяемого научного эксперимента, то учёным придётся найти объяснение этому феномену. Сам Роджер Шойер предполагает, что принцип работы двигателя основан на специальной теории относительности. Двигатель преобразовывает электричество в микроволновое излучение, которое испускается внутри закрытой конической полости, что приводит к тому, что микроволновые частицы прилагают к большей, плоской части поверхности полости, большее усилие, чем в более узком конце конуса, и тем самым создают тягу.Шойер уверен, что такая система не противоречит закону сохранения импульса.Гвидо Петта предлагает похожее объяснение в описании патента США № 20140013724, упоминая силу Лоренца — силу, с которой электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу.Исследователи НАСА, которые испытывают EmDrive, предполагают, что тяга создаётся благодаря «квантовому вакууму виртуальной плазмы» частиц, которые появляются и исчезают в замкнутом контуре пространства-времени. То есть систему на самом деле не изолированная, поэтому она не нарушает закон сохранения импульса благодаря эффектам квантовой физики.Собрать прототип может любой желающий, буквально из нескольких кусков меди и старого магнетрона от китайской микроволновки. Соблюдать какие либо пропорции точно не требуется.Достаточно, что-бы получившаяся конструкция была условно конической формыРазработка EmDrive в целом игнорируется научным сообществом, хотя некоторые эксперименты всё-таки проводятся. Например, в 2012 году группа китайских физиков опубликовала результаты измерений тяги электромагнитного двигателя, которая составила 70-720 мН при мощности микроволнового излучателя 80-2500 Вт, при ошибке измерений менее 12%. Это слегка превышает тягу ионного двигателя, сопоставимой массы и энергетической мощности.Энтузиасты уверены: если EmDrive работает, то в перспективе станет возможным создание не только эффективных космических двигателей, но и летающих автомобилей, а также кораблей, самолётов — любого транспорта на электромагнитной тяге.Компания Cannae — не единственная, кто хочет проверить работу электромагнитного двигателя в космосе. Немецкий инженер Пол Коцыла (Paul Kocyla) сконструировал маленький карманный EmDrive, а сейчас собирает деньги в рамках краудфандинговой кампании. Чтобы запустить прототип в космос на мини-спутнике PocketQube, требуется 24 200 евро. За три месяца удалось собрать 585 евро.Прототип EmDrive немецкого инженера Пола КоцылыНедавно научные работы Шойера были опубликованы в открытом доступе. «По всему миру люди измеряли тягу. Одни строили двигатели у себя в гаражах, другие — в крупных организациях. Все они выдают тягу, тут нет великой тайны. Кто-то думает, что здесь некая чёрная магия, но это не так. Любой нормальный физик должен понять, как оно работает. Если кто не понимает, ему пора менять работу», — категорично заявил британский инженер.источник

23 ноября 2015, 16:50

Новые квантово-фотонные чипы - путь для создания технологий безопасных оптических коммуникаций

Исследователи из Королевского мельбурнского технологического университета (RMIT University in Melbourne) уже достаточно давно занимаются разработкой квантовых технологий, призванных обеспечить работу безопасных коммуникационных систем и квантовых вычислительных систем. А недавно группе, работающей на экспериментальной установке RMIT MicroNano Research Facility и возглавляемой профессором Дэвидом Моссом (David Moss) удалось добиться реализации технологии создания запутанных пар фотонов, технологии, которая умещается на поверхность кристалла крошечного чипа.читать далее

Выбор редакции
23 октября 2015, 15:35

Создан материал, в котором свет движется фантастически быстро

Сотрудники Гарвардского университета разработали средства управления светом на наноуровне. Технология в будущем может использоваться для замены электронных коммуникаций фотонными, а значит, это ещё один шаг от традиционных компьютеров к квантовым. В основе метаматериала – кремниевые стойки, погруженные в полимер и покрытые золотой пленкой. Показатель преломления материала близок к нулю – это означает, что свет проходит сквозь него бесконечно быстро, при этом никакие законы физики не нарушаются. Как известно из школьного курса физики, скорость света, равная 299 792 458 м/с, является самой быстрой во Вселенной. Однако при анализе явлений может рассматриваться и фазовая скорость света, с которой движутся гребни световой волны. Оценка фазовой скорости позволяет понять, насколько длина световой волны сокращается или увеличивается в процессе прохождения через материал. К примеру, если вы направите световой луч в воду, то длина его волны уменьшится по сравнению с соответствующим значением в воздухе, потому что оптическая плотность воды в 1,3 раза выше, чем у воздуха. И, напротив, если источник света находится на дне бассейна, то при выходе светового луча из воды длина волны увеличивается. Если вы располагаете материалом, показатель преломления которого равен нулю,  ситуация в корне меняется. Когда свет проходит сквозь него, гребни и впадины волны растягиваются, стремясь к бесконечности, и колебания рассматриваются уже не как фактор времени, но пространства. За счет выравнивания волны светом проще управлять без потери энергии. И промышленный потенциал разработки фактически безграничен – это и квантовые компьютеры, и сверхскоростные телекоммуникационные системы, и другие высокотехнологичные решения.

05 октября 2015, 22:25

Прорыв: представлен первый модуль квантового процессора

Полноценный вычислительный модуль, созданный австралийскими физиками, включает пару кремниевых кубитов и способен выполнять операции класса ИЛИ. По словам ученых, это серьезный шаг к реализации универсального квантового компьютера, производительность которого будет значительно выше традиционных современных аналогов. Над созданием компонентов для квантового компьютера Эндрю Дзурак и Андреа Морелло из университета Нового Южного Уэльса работают на протяжении нескольких лет. В 2010 году ученые представили первый одноэлектронный квантовый транзистор, спустя два года – кремниевый кубит, в основе которого лежал атом фосфора. В 2013 году технологию создания кремниевого кубита австралийские исследователи  обновили, собрав принципиально новую версию компонента, позволяющую считывать данные с него со 100% точностью и остающуюся стабильной в течение длительного времени. Фактически после этого ученым оставалось лишь придумать способ объединения подобных кубитов, применяя для этого полупроводниковые технологии, на которых построены и сами ячейки памяти квантового компьютера. Первоначально налаживать связь между отдельными кубитами получалось лишь при помощи сверхпроводников или же при сверхнизких температурах. Решение было найдено: в кубите атом фосфора заменили атомом редкого изотопа кремния - кремния-29. Структура кубита была изменена таким образом, что он стал ближе к обычному полевому транзистору, который используется практически во всех компьютерных процессорах. Расположив новые кубиты рядом и соединив друг с другом их затворы, физики смогли объединить ячейки памяти. Новая структура, созданная ими, называется CNOT-вентилем и является аналогом устройства, которое в классических микросхемах выполняет операцию ИЛИ.

19 сентября 2015, 18:38

Вопрос науки. Перезапуск коллайдера на новых мощностях

В ЦЕРНе работают над проектом SHIP, направленным на поиск частиц темной материи. Наступила вторая стадия эксперимента. Протоны движутся на пять метров в секунду быстрее, чем на первом этапе. Что означают пять метров в секунду в терминах скорости протонов? Из чего состоит темная материя? И почему современная теория об устройстве Вселенной не предусматривает частиц, из которых она могла бы состоять? Будьте в курсе самых актуальных новостей! Подписка на офиц. канал Россия24: http://bit.ly/subscribeRussia24TV Последние новости - http://bit.ly/LastNews1 Вести в 11:00 - https://bit.ly/Vesti11-00-2015 Вести. Дежурная часть - https://bit.ly/DezhChast2015 Большие вести в 20:00 - http://bit.ly/Vesti20-00-2015 Вести в 23:00 - https://bit.ly/Vesti23-00-2015 Вести-Москва с Зеленским - https://bit.ly/VestiMoskva2015 Вести в субботу с Брилёвым - http://bit.ly/VestiSubbota2015 Вести недели с Киселёвым - http://bit.ly/VestiNedeli2015 Специальный корреспондент - http://bit.ly/SpecKor Воскресный вечер с Соловьёвым - http://bit.ly/VoskresnyVecher Поединок - https://bit.ly/Poedinok2015 Интервью - http://bit.ly/InterviewPL Реплика - http://bit.ly/Replika2015 Агитпроп - https://bit.ly/AgitProp Война с Поддубным - http://bit.ly/TheWar2015 Военная программа Сладкова - http://bit.ly/MilitarySladkov Россия и мир в цифрах - http://bit.ly/Grafiki Документальные фильмы - http://bit.ly/DocumentalFilms Вести.net - http://bit.ly/Vesti-net Викторина с Киселевым - https://bit.ly/Znanie-Sila

04 сентября 2015, 13:18

Субатомная конкуренция сверхдержав в погоне за сверхвозможностями

Квантовые технологии в будущем обещают невероятные возможности тем, кто сможет подчинить себе мир субатомных частиц. Однако даже просто наблюдение за субатомными частицами невероятно сложно, поскольку их поведение разнится в зависимости от того, наблюдают за ними или нет

27 июля 2012, 15:41

Краткое руководство по применению бозона Хиггса в застольной беседе

Оригинал взят у std121 в Краткое руководство по применению бозона Хиггса в застольной беседеhttp://science.compulenta.ru/692043/Краткое руководство по применению бозона Хиггса в застольной беседе Дмитрий Целиков Итак, учёные, работающие с крупнейшим в мире ускорителем, объявили об открытии субатомной частицы, которая выглядит удивительно похожей на долгожданный бозон Хиггса. СМИ всего мира сбились с ног, разъясняя, что это значит, публике, со школы не державшей в руках учебник по физике. Британская The Guardian даже предложила читателям выучить набор фраз, которыми надлежит пользоваться в присутствии ничего не понимающих родителей, всё понимающих физиков или равнодушных к происходящему верующих.Если вы действительно хотите произвести впечатление, то выражайтесь примерно так: «Бозон Хиггса является элементарной скалярной частицей, впервые постулированной в 1962 году как возможный побочный механизм, с помощью которого гипотетическое повсеместно присутствующее квантовое поле — так называемое поле Хиггса — придаёт массу элементарным частицам. Если быть более точным, в Стандартной модели физики элементарных частиц существование бозона Хиггса объясняет происхождение спонтанного нарушения электрослабой симметрии в природе».Джо Инкандела (коллаборация CMS) и Фабьола Джанотти (коллаборация ATLAS) объявляют об открытии нового бозона, который сильно напоминает частицу Хиггса. (Здесь и ниже фото CERN / CMS Collaboration.)Людям, честно пытающимся понять, почему физики прыгают от радости, но очень слабо знакомым с наукой, можно предложить такое объяснение: «Всё состоит из атомов, внутри атомов находятся электроны, протоны и нейтроны, которые, в свою очередь, состоят из кварков и других субатомных частиц. Учёные долго ломали голову над тем, каким образом эти крошечные строительные блоки Вселенной приобретают массу, ведь без массы частицы не могли бы удерживаться вместе и в мире ничего бы не было: все частицы продолжали бы лететь со скоростью света».Если вопросы не иссякнут, продолжайте так: «В 1960-х годах английский физик Питер Хиггс и две независимые от него и друг от друга исследовательские группы из Бельгии и США выдвинули гипотезу о существовании частицы, создающей особое "липкое" поле, которое тормозит остальные частицы. Эксперименты, проведённые в Европейском центре ядерных исследований (CERN) на Большом адронном коллайдере, в ходе которых элементарные частицы сталкивались на огромных скоростях и распадались на другие частицы, позволили обнаружить намёк на существование частицы, которая очень похожа на предсказанный бозон Хиггса».Далее не забудьте рассказать о том, что хиггсовская частица входит в огромное количество уравнений, лежащих в основе теорий, которые объясняют существование мироздания в том виде, в каком мы его имеем здесь и сейчас. Если бы гипотеза о бозоне Хиггса оказалась ошибкой, все эти теории пришлось бы кардинальным образом пересмотреть. В то же время вам следует отметить, что характеристики обнаруженной частицы слегка расходятся с предсказаниями Стандартной модели физики элементарных частиц. Это даже хорошо, ибо тем самым появляется возможность новых открытий, в том числе в рамках теории суперсимметрии, которая говорит о том, что частицы существуют не в парах (материя — антиматерия), а в четвёрках.О важности открытия можно судить и по высказыванию Мартинуса Велтмана, лауреата Нобелевской премии 1999 года, который в своё время заявил, что до обнаружения бозона Хиггса в рамках Стандартной модели сделать больше ничего нельзя.Франсуа Энглер (слева) и Питер Хиггс принимают поздравления.Затем подуставший собеседник, скорее всего, поинтересуется, какая из этого следует выгода. Если он не страдает слабоумием и хотя бы немного образован, ему не надо объяснять, что жизнь человека не ограничивается исключительно практической деятельностью, а потому не имеет смысла требовать этого от науки. Но заданный вопрос имеет право на существование, и вы можете с чистой совестью сказать, что прямых практических следствий у этого открытия нет. Но косвенным образом именно поиск бозона Хиггса в значительной степени перевернул нашу жизнь. Дело в том, что этим занимались тысячи учёных и вспомогательный персонал со всего мира. Им надо было сделать более эффективным процесс обмена информацией — так появилась Всемирная паутина, то есть всем нам знакомый Интернет. Кроме того, приходилось обрабатывать огромные объёмы данных — в результате была разработана технология распределённых вычислений, когда задачу, непосильную для одного компьютера, решают сотни и тысячи машин, разбросанных по всему миру. Наконец, поиск бозона Хиггса позволил сделать важные шаги в развитии методов захвата солнечной энергии, рентгенографии и протонной терапии, используемой в онкологии.Что же касается теоретического значения, то открытие бозона Хиггса способно пролить свет не только на вопросы физики элементарных частиц, но и на космологические проблемы, связанные с инфляционной моделью, барионной асимметрией, тёмной материей, ускорением расширения Вселенной.После этого уже не стыдно говорить о том, что Большой адронный коллайдер «съел» около $10 млрд.Питер Хиггс поздравляет Фабьолу Джанотти.В продолжение разговора, между делом, можете упомянуть, что 83-летний Питер Хиггс жив и сильно стесняется, когда бозон называют его именем. В то же время он как старый атеист не согласен и с обозначением бозона как «частицы Бога», в шутку предложенным физиком Леоном Ледерманом.Изо всей великолепной «шестёрки» учёных, постулировавших хиггсовскую частицу, скончался (да и то лишь в 2011-м, в 82 года) только бельгиец Роберт Браут. Его соратник Франсуа Энглер (79 лет) вместе с Хиггсом присутствовал в ЦЕРНе на объявлении исторических результатов. Живы и участники третьей группы — американцы Джеральд Гуральник (75), Карл «Дик» Хаген (75) и британец Том Киббл (80). Нобелевскому комитету предстоит трудная задача, ведь премию разрешается разделить только между тремя лауреатами. А почтить вниманием следует также заслуги тех, кто руководил экспериментами на Большом адронном коллайдере и анализом полученных данных. (И то, что Хиггс, Энглер и Браут в 2004-м получили Премию Вольфа, вторую по престижности после Нобелевской, не должно играть никакой роли, ибо наград мало не бывает.)К счастью для жюри, американец Филип Андерсон (88 лет и тоже жив), предложивший то, что позднее стало называться механизмом Хиггса, Нобелевскую премию уже получил — в 1977-м.Овация. Победно вскинул руку научный директор CERN Лин Эванс.Кстати, церемония (точнее, всего лишь семинар) в ЦЕРНе (и об этом тоже можете рассказать) совпала с проведением в Линдау (ФРГ) 62-й встречи лауреатов Нобелевской премии. Конечно, участники конференции не смогли обойти стороной это событие. Дэвид Гросс, награждённый в 2004 году, напомнил, что открыт не бозон Хиггса, а хиггсовская частица: «It’s not THE Higgs boson but A Higgs». Чтобы доказать, что это именно бозон Хиггса, предсказанный простейшим вариантом Стандартной модели, исследователям надо измерить (что вполне возможно в течение следующих трёх месяцев работы БАКа) две вещи — спин и скорость распада относительно массы парной частицы.Три месяца спустя БАК будет остановлен для планового ремонта на два года, а затем сможет работать на более высоких энергиях. Что дальше? Участники конференции указали друг другу на тот факт, что полученные результаты не только усиливают позиции Стандартной модели, но и поднимают новые вопросы. Г-н Гросс высказался в том духе, что впереди исследования «хиггсовского сектора». По его словам, коллайдер охватил пока лишь 2% событий, подлежащие регистрации в течение всей программы экспериментов, для которой его построили. Лучше всего, говорит г-н Гросс, свойства новой частицы прояснили бы столкновения электронов и позитронов, но осуществить это на БАКе очень трудно. Прекрасный повод для создания нового ускорителя!В центре — генеральный директор CERN Рольф Хойер.Подготовлено по материалам Ассошиэйтед Пресс, Франс Пресс, The Guardian и Scientific American.http://www.ria.ru/spravka/20120703/691050600.htmlИстория поисков бозона ХиггсаФизики Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) утром в среду поставили точку в полувековых поисках бозона Хиггса, сообщив о новых результатах, полученных на Большом адронном коллайдере.Бозон Хиггса - последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели, объединяющей все виды взаимодействий, кроме гравитационного - сильное (связывающее кварки в протонах и нейтронах), слабое (взаимодействие между электронами и нейтрино) и электромагнитное. О факте существования бозона Хиггса, который отвечает за массу элементарных частиц, впервые высказал предположение английский физик Питер Хиггс в 1960-е годы.Устройство материи согласно Стандартной моделиСогласно принципам Стандартной модели, в момент рождения Вселенной после Большого взрыва частицы приобрели массу под действием Хиггсовского поля, сформированного бозонами Хиггса. Без этого поля не могло бы произойти образование атомов, а частицы, не имеющие массу, просто разлетелись бы по космическому пространству. Согласно теории, неуловимые бозоны Хиггса существуют везде. Через поле Хиггса, заполняющее пространство Вселенной, проходят абсолютно все частицы, из которых строятся атомы, молекулы, ткани и целые живые организмы.Обнаружить бозон Хиггса, который получил в СМИ название "частицы Бога", пока не удалось, хотя этим занимаются ученые многих стран. Если бозон Хиггса не будет обнаружен, это докажет ограниченность Стандартной модели. В результате возникнет необходимость поиска альтернативной теории происхождения массы в соответствии с так называемой новой физикой.Теория не позволяет точно установить массу бозона, поэтому для его обнаружения ученые прибегли к методу эксперимента. Массы частиц физики измеряют в единицах энергии - электронвольтах. Значение массы в 100 гигаэлектронвольт (ГэВ) примерно в 107 раз больше массы протона.Согласно теоретическим предсказаниям, бозон Хиггса распадается сразу же после рождения на разные частицы. Одним из способов ("каналов") такого распада может быть распад на два Z-бозона, четыре лептона (электрона или мюона), на два гамма-кванта. Поэтому в экспериментах регистрируются частицы - продукты распада бозона Хиггса, и уже по ним восстанавливается картина того, что произошло.Первые серьезные попытки отловить бозон Хиггса были предприняты на рубеже ХХ и ХХI веков на Большом электронно-позитронном коллайдере (Large Electron-Positron Collider, LEP) в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН).В результате многочисленных экспериментов на ускорителе LEP был установлен нижний порог массы бозона Хиггса - 114,4 гигаэлектронвольт. Эксперименты LEP были завершены в 2001 году.Следующие циклы поисков проводили на коллайдере Теватрон (Tevatron), построенном в 1983 году в Лаборатории имени Ферми (Fermilab), в штате Иллинойс, США. Энергия столкновений в нем составляла около 2 тераэлектронвольт.В 2004 году экспериментальным методом на Теватроне была установлена верхняя граница массы частицы Хиггса - 251 гигаэлектронвольт, а нижняя - 114 гигаэлектронвольт. В ноябре 2011 года цифры были скорректированы: 141 и 115 гигаэлектронвольт соответственно.Окончательные результаты Теватрона, завершившего свою работу осенью 2011 года, показали, что масса бозона Хиггса находится в интервале от 115 до 135 гигаэлектронвольт.Ученые рассчитывают, что найти частицу (или убедиться в том, что ее не существует) позволят эксперименты на Большом адронном коллайдере (Large Hadron Collider - LHC), созданном учеными из многих стран на площадке ЦЕРН в пригороде Женевы (Швейцария). Он является самым большим в истории ускорителем элементарных частиц и предназначен для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах. Одной из главных целей экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК) - поиск свидетельств существования бозона Хиггса.На этом ускорителе ученые сталкивают разогнанные до околосветовой скорости протоны, а затем следят за результатами - частицами и излучением, которые порождает столкновения.Ливни частиц и излучение, возникающие при столкновениях, фиксируют четыре специализированных детектора - два крупных (ATLAS и CMS) и два средних (ALICE и LHCb), которые расположены в точках пересечения пучков.Чем выше энергия протонов, тем больше шансов обнаружить следы интересных для физиков процессов, в частности, рождения бозона Хиггса. На Большом адронном коллайдере поисками бозона Хиггса независимо друг от друга занимаются две группы учёных, работающих на детекторах ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) и CMS (Compact Muon Solenoid).В 2010 году первыми положительными результатами работы коллайдера стало рождение четырех неустойчивых элементарных частиц - мюонов (неустойчивые элементарные частицы с отрицательным электрическим зарядом), образовавшихся в результате столкновения протонов. Физики предположили, что в цепочке превращений от протонов до мюонов промежуточным звеном мог быть неуловимый бозон Хиггса. В дальнейшем физики не сумели повторить успешный эксперимент по получению мюонов.Для "поимки" бозона Хиггса коллайдер должен набрать достаточно большую интегральную (накопленную) светимость, то есть накопить достаточно много данных о столкновениях частиц в ускорителе. Ранее физики заявляли, что порог, за которым коллайдер начнет "чувствовать" бозон Хиггса, находится на уровне пяти обратных фемтобарн. Пять обратных фемтобарн соответствуют примерно 350 квадриллионам столкновений протонов.Этот порог был перейден в октябре 2011 года и к концу протонного сеанса интегральная светимость на детекторе ATLAS и детекторе CMS достигла уже 5,7 и 5,5 фемтобарн.В октябре 2011 года СМИ сообщили, что согласно завершившимся исследованиям группы ученых Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН и Кёльнского университета, спектральный индекс космологических возмущений согласуется с наблюдениями, если хиггсовская масса лежит в интервале от 136 до 185 гигаэлектронвольт, в пределах которого предполагается открытие хиггсовской частицы на детекторе ATLAS. Обе границы этого интервала определены из экспериментальных данных спутника WMAP, а не из чисто теоретических ограничений.Опираясь на данные, собранные спутником WMAP, физики изучили спектральные особенности реликтового излучения,. В 2008 году один из участников исследовательской группы Андрей Барвинский из Физического института им. П.Н. Лебедева предположил, что границы окна поиска массы и других параметров бозона Хиггса можно значительно сузить, изучив особенности фонового микроволнового излучения космоса, которое хранит в себе "след" событий в первые мгновения жизни Вселенной.По расчетам ученых, расширение ранней Вселенной могло идти совершенно различными путями, в зависимости от массы бозона Хиггса. Как отмечают исследователи, расширение материи "отпечаталось" в реликтовом излучении, что позволяет оценить правдоподобность того или иного сценария Большого взрыва.В декабре 2011 года группы ученых ATLAS и CMS заявили, что видят некоторые "намеки" на бозон Хиггса. Тогда физики, работающие на детекторе ATLAS, объявили, что видят некоторое превышение сигнала над фоном в интервале от 116 до 130 гигаэлектронвольт. Статистическая значимость такого превышения около значения 126 гигаэлектронвольт составляла 2,8 сигма, то есть вероятность случайных флуктуаций (от лат. fluctuatio - колебание) составляет 1 к 144 (но для открытия требуется значение 5 сигма - 1 к 3,5 миллиона). Группа, работающая на детекторе CMS, сообщила о признаках существования бозона Хиггса в области масс между 115 и 127 гигаэлектронвольт.В июне 2012 года количество столкновений и плотность потока протонов в Большом адронном коллайдере были доведены до уровня, при котором в ускорителе должен рождаться и распадаться на другие частицы один бозон Хиггса в час - если, конечно, он существует.В конце июня 2012 года в блоге математика Питера Войта (Peter Woit) из Колумбийского университета в Нью-Йорке (США) появилась информация о параметрах бозона Хиггса, якобы полученных на двух главных детекторах коллайдера - ATLAS и CMS. Согласно этим данным, анализ всего объема данных, полученных коллайдером в 2011 и 2012 годах, указывает на существование бозона Хиггса с массой 124 гигаэлектронвольта.По данным интернет-издания Nature News, масса обнаруженной частицы составляет около 125 гигаэлектронвольт, что близко к значениям, представленным ранее. Уровни статистической значимости новых результатов, полученных на ATLAS и CMS, составляют от 4,5 до 5 стандартных отклонений (сигма). Физики говорят о "свидетельствах" существования новой частицы, когда этот параметр достигает уровня 3 сигма.http://www.vesti.ru/doc.html?id=843221&cid=17Вклад новосибирских физиков в открытие бозона ХиггсаГТРК «Новосибирск»Автор: Оксана ТарасенкоВ Женеве официально объявили о регистрации бозона Хиггса. Новосибирские физики присутствовали при этом событии и сегодня продолжают работать на Большом адронном коллайдере. Что же такое частица Бога — так еще называют бозон Хиггса — и каков вклад новосибирцев в открытие? Пожалуй, главное научное открытие года, новая частица, которую уже окрестили божественной — последний кирпичик стандартной модели — теории, которая объясняет все явления в микромире. Юрий Тихонов, заместитель директора Института ядерной физики СО РАН, рассказал: "Хиггсовский бозон — без него этой теории не существует. Он позволяет связать все вместе частицы и, самое главное, он объясняет, откуда у частиц появляется масса". Юрий Тихонов на связи из Женевы. Он руководитель группы Института ядерной физики в эксперименте на детекторе ATLAS — одном из двух, зарегистрировавших долгожданный бозон. Объясняет: открытие не было падением яблока на голову, это вывод из миллионов экспериментов. Данные собирали и обрабатывали в течение нескольких лет. Лучше представить себе устройство, на котором сделано открытие можно здесь, в институте ядерной физики. Это детектор "Кедр", его можно назвать младшим собратом ATLAS'а, на котором и сделали открытие бозона Хиггса. Правда, он в пять раз меньше, но выглядит примерно так же. Это тонны железа и множество кабелей, по которым и идет информация. Как и в ATLAS'е, все самое интересное внутри. Там огромное количество разнообразных регистраторов. Больше того, опыт исследований на "Кедре" позволил новосибирцам усовершенствовать элементы ATLAS. На большом адронном коллайдере наши ученые работают уже почти 20 лет. Алексей Масленников, старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН, заместитель руководителя группы ИЯФ в эксперименте ATLAS: "Мы успели поучаствовать на стадии проектирования детектора, на стадии пучковых тестовых испытаний, сборки, запуска, наборе данных и сейчас эти данные анализируем". Для Большого Адронного Коллайдера новосибирский ИЯФ сделал, пожалуй, больше, чем все остальные научные институты мира. И работа продолжается. Бозон Хиггса открыт, но это только начало. Юрий Тихонов, зам. директора Института ядерной физики СО РАН: "Что это бозон — это достоверно. Но тот ли это именно бозон, что стоит в теории у Хиггса — это еще нужно поработать".