Кванттык шатасуда торттар әдiciн колдану

КВАНТТЫҚ ШАТАСУДА ТОРТТАР ӘДІСІН ҚОЛДАНУ

Садуллаев Екубжон Бахтиёрұлы

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

«Қолданбалы және есептеу математикасы» мамандығының

 1-курс магистранты

Алматы, Қазақстан

yaqubsadullaev@gmail.com

тел. номері:+7(705)-691-03-98

Аңдатпа

Мақалада кванттық шатасу ұғымы мен оның салдарын физика емес мамандарға қолжетімді етуге тырысу ұсынылған. Мақалада кванттық механиканың локалды еместігін дәлелдеудің қарапайым “нақты әлемдік” түсіндірмесін ұсынады. Мысал ретінде кванттық торттарға ұқсастық қолданылады, онда екі экспериментатор, Люси мен Рикардо, торттарға өлшеулер жасайды, олардың дәмі "жақсы" немесе "жаман" болуы мүмкін, сонымен қатар олар пісіру процесінде "көтерілуі" немесе "көтерілмеуі" мүмкін. Бұл мақалада кванттық механиканың классикалық локалды теориялармен түсіндірілмейтін корреляцияларды болжайтынын көрсетеді. Бұл тәсіл кванттық корреляциялардың оғаштығын көрнекі түрде көрсетуге мүмкіндік береді, дегенмен торттарға ұқсастықты тәжірибеде жүзеге асыру мүмкін емес. Бұл ұқсастықтың фотондардың поляризациясын өлшеу сияқты нақты эксперименттермен байланысы талқыланады және кванттық механикадағы локалды еместіктің маңыздылығы атап өтіледі.

Кілт сөздер: кванттық тұтастық , локалды еместік , Белл теңсіздіктері, классикалық локалды теориялар, кванттық торттар, эксперименттер, кванттық механика.

Кіріспе

Кванттық механиканың (КМ) және жалпы қазіргі ғылыми парадигманың іргелі ұғымдарының бірі болып табылатын кванттық шатасу (entanglement) феноменін түсіну күрделілігі жоғары мәселе болып қала береді. Бұл құбылысты түсіндіру, тіпті физиктер үшін қиындық тудыратыны белгілі, ал оны физикамен кәсіби түрде айналыспайтын тұлғаларға жеткізу одан да күрделі міндет болып табылады. Шрёдингер кванттық шатасуды кванттық механиканың классикалық ойлау жүйесінен түбегейлі ауытқуы ретінде сипаттаған. Кванттық тұтас күйлер, әдетте, локалдылықтың бұзылуымен байланысты, дегенмен кванттық механиканың локалды емес сипатын сипаттаудың өзге тәсілдері де бар.

        Атап айтқанда, екі бөлшектің орын-импульстік координаттарындағы тұтас күйін зерттеу Эйнштейн, Подольский және Розеннің кванттық механиканы табиғатты толық сипаттайтын теория ретінде қарастыруға күмән келтіруіне себеп болды. Бастапқы кезеңде КМ-нің "алыстан әрекет ететін елес әсері" мен локалды реализмді сақтайтын жасырын айнымалылар теориясы арасындағы таңдау философиялық сипатта болды. Алайда, 1964 жылы Джон Белл екі теорияның нақты ойлау эксперименттері үшін әртүрлі болжамдар беретінін көрсетті. Белл теңсіздіктері локалды реалистік теориялар аясында екі бөлшек арасындағы статистикалық корреляциялардың шектерін белгілейді, ал кванттық механика бұл теңсіздіктерді бұзатыны болжанады.

        Клаузер және әріптестерінің еңбектерінен бастап, Белл теңсіздіктері нақты эксперименттік тексеруге бейімделді. Осы уақытқа дейін жүргізілген көптеген эксперименттер кванттық механикамен үйлесімді нәтижелер көрсетті. Тіпті анықтау тиімділігінің төмендігі мен параметрлерді кездейсоқ ауыстыру мәселелері сияқты ықтимал эксперименттік шектеулерді ескере отырып, алынған деректер локалды реалистік теорияларды жоққа шығаруға негіз береді.

        Дегенмен, физикамен кәсіби түрде айналыспайтын мамандар үшін бұл эксперименттік нәтижелерді қабылдау қиын болуы мүмкін. Белл теңсіздіктерінің бұзылуы статистикалық сипатқа ие болып қана қоймай, оның интерпретациясы белгілі бір логикалық пайымдауды қажет етеді. Осыған байланысты, көптеген педагогикалық еңбектер жарық көргенімен, бұл мәселені кең аудиторияға түсінікті етіп жеткізу маңызды мәселе болып қалып отыр.