Журнал «Если» - «Если», 2006 № 1 Страница 35

Но как эти частицы будут взаимодействовать? Через так называемое квантовое сцепление.

Частицы, которые в какой-то момент взаимодействовали, сохраняют определенную связь и могут быть сцеплены в пары в ходе процесса, называемого корреляцией. Знание состояния спина одной из сцепленных частиц (вверх или вниз) позволяет понять, что у второй частицы он противоположный. Но еще поразительнее то, что из-за феномена суперпозиции измеряемая частица до момента измерения не имеет четкого направления спина, а находится одновременно в состояниях «спин-вверх» и «спин-вниз». Состояние спина измеряемой частицы определяется в момент измерения и передается сцепленной частице, которая одновременно приобретает противоположное направление спина. Это реальный феномен (Эйнштейн назвал его «призрачное воздействие на расстоянии»), механизм которого пока не может объяснить ни одна теория — его просто следует принимать как факт. Квантовое сцепление позволяет кубитам, даже разведенным на огромное расстояние, мгновенно взаимодействовать, причем скорость процесса не лимитируется даже скоростью света. Независимо от расстояния, коррелированные частицы остаются сцепленными до тех пор, пока они изолированы.

Взятые вместе квантовая суперпозиция и сцепление порождают огромную вычислительную мощь. 2-битовый регистр обычного компьютера может хранить в конкретный момент лишь одну из четырех бинарных конфигураций (00, 01, 10 или 11). А 2-кубитовый регистр КК может хранить все четыре числа одновременно, потому что каждый кубит представляет два значения. При добавлении новых кубитов вычислительная мощность возрастает экспоненциально.

Андрей НОВИКОВ

Юджин Мирабелли

Женщина в волновых уравнениях Шрёдингера

Книга под названием «ШРЁДИНГЕР: ЖИЗНЬ И МЫСЛИ» написана Уолтером Муром и опубликована издательством Cambridge University Press в 1989 году. Это превосходный образец своего специфического жанра, предлагающий заинтересованному читателю весьма подробное беллетризованное описание жизни знаменитого физика, включающее в себя безупречно четкое разъяснение его оригинальных интуитивных идей, притом не только в ограниченной области квантовых взаимодействий, но и в широкой сфере чисто спекулятивной философии. Автор выразительными штрихами рисует мир, в котором жил и работал Эрвин Шрёдингер: его домашний очаг и учебные заведения, где он занимался преподавательской деятельностью, его привычную своеобычную интеллектуальную среду, его друзей, соратников, антагонистов и просто знакомых, ну и конечно, само собой разумеется, его женщин. Очень разных женщин, которых Шрёдингер пылко любил.

Именно эту книгу с увлечением поглощала Эми Беллаква. Ей было двадцать восемь лет, и она работала официанткой в тихом ресторанчике «Капри», расположенном на Санта-Круз авеню в Менло-парке. Эми никогда особенно не интересовалась физикой, однако, как сама говорила, не имела ничего против этой фундаментальной науки. Кроме того, она вообще любила читать биографии замечательных людей, а эта была написана на самом деле замечательно. По крайней мере, по большей своей части, где не попадаются на глаза уравнения чудаковатого вида, хотя, если уж совсем откровенно, они почти не мешают любопытному читателю следить за драматическим развитием исторических событий в науке.

Ладно, давайте скажем прямо и честно: Эми Беллаква с увлечением читала биографию Шрёдингера по той причине, что молодой человек, который недавно поселился прямо над ней, должен был вот-вот защитить свою докторскую по физике. И ей ужасно хотелось заранее основательно подготовиться, чтобы непринужденно завести интересную и приятную для физика беседу, когда они случайно опять столкнутся где-нибудь. В крошечной прачечной в подвале их дома, к примеру, или на той же тесной парковке на его заднем дворе. Дом был совсем небольшой и давно уже не новый, простая кирпичная коробка, отделанная желтоватой штукатуркой. Эми арендовала квартирку на первом этаже, а Джон Артопулос — точно такую же на втором.

Джону было двадцать восемь лет, и он мучался, дописывая диссертацию по теоретической физике, которую ему предстояло защищать в Стэнфордском университете. В средней школе Джон пользовался репутацией чародея в области точных наук, а когда поступил в колледж, ему очень скоро, хотя и довольно случайно, попалась на глаза одна замечательная вещь. Это была вдрызг затрепанная книжица в мягкой обложке под названием «Тридцать лет, которые потрясли физику», написанная человеком по имени Георгий Гамов. Автор оказался весьма известным ученым, и благодаря его популярной книге Джон заболел неизлечимой страстью к физике в ее головоломном теоретическом аспекте. Ему безумно понравился неформальный стиль и восхитили авторские рисунки, но самое потрясающее впечатление осталось от документальных фотографий, иллюстрирующих текст.

В основном это моментальные снимки, сделанные Гамовым в разнообразных обстоятельствах. Любознательный читатель может посмотреть на Нильса Бора, несущегося верхом на допотопном мотоцикле с супругой на заднем сиденье, и на упорного Вернера Гейзенберга, совершающего заплыв, и на полуголого Энрико Ферми с невероятно волосатой грудью и в жутких старомодных трусах, отбивающего мощным взмахом ракетки теннисный мячик. И конечно, на самого Георгия Гамова собственной персоной, за компанию с Вольфгангом Паули блаженствующего на палубе прогулочного пароходика, который неспешно бороздит швейцарскую озерную гладь…

Все эти люди очень близко знали друг друга, вместе пили и горланили песни, и всем скопом эта теплая дружеская компашка породила и блестяще разработала квантовую механику. И как же ему тогда захотелось присоединиться к этим могучим умам! Добавить к их изысканным интеллектуальным конструктам собственные блестящие идеи и мысли!..

Но теперь Джон Артопулос почти безнадежно завяз в своей диссертации, ощущая себя бесплодным и опустошенным. И это его состояние только лишь усугублялось. Возможно, Джон попросту переутомился, однако все чаще и назойливей его посещала одна ужасающая мысль. Что в действительности чувство радостного вдохновения вкупе с теплой дружеской поддержкой и счастьем совместной интеллектуальной игры безвозвратно улетучились из теоретической физики.

Теперь Джон проводил свое время по большей части в одиночестве тесной рабочей кабинки Стэнфордского линейного ускорителя, именуемого SLAC, а по меньшей — в одиночестве своей тесной неуютной квартирки. Но по выходным он непременно навещал Хайди Эгрет, которая уютно обосновалась в просторной артистической студии, расположенной в северной части Беркли.