Читать онлайн «Квантовая механика - концептуальные проблемы»

Июнь 2000 г. Том 170, №6 УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК ОБЗОРЫ АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ Квантовая механика: новые эксперименты, новые приложения и новые формулировки старых вопросов М. Б. Менский Представлен обзор некоторых концептуальных проблем квантовой механики, их современного статуса и вытекающего из них развития теории. Анализируются специфика запутанных {entangled) состояний квантовой системы, новые эксперименты, направленные на исследование таких состояний, и основанные на них новые приложения квантовой механики {квантовая информация). Обсуждается широко известный парадокс "шрёдингеровского кота" {ненаблюдаемость предсказываемых квантовой механикой суперпози- суперпозиций макроскопически различимых состояний) и показывается, что явление декогеренции {возникающее при измерении в квантовой системе, когда информация о ее состоянии в той или иной форме записывается в окружающей среде) приводит к неразличимости суперпозиции и смеси и тем самым позволяет преодолеть парадоксальность квантовой теории в рамках теории открытых систем. Остающиеся концептуальные трудности лежат по существу вне физики, однако они активно исследуются в литературе и привели к чрезвычайно интересным новым интерпретациям квантовой механики. В этой связи обсуждается мнение {высказанное, например, Вигнером) о необходимости включить сознание наблюдателя в квантовую тео- теорию измерений. Предлагается гипотеза, которая позволила бы описать функцию сознания в терминах квантовых измерений. PACS numbers: 03. 65. Bz От редакционной коллегии. Создание теории относительности и квантовой механики глубоко изменило физику и, естествен- естественно, затронуло фундаментальные философские (мировоззрен- (мировоззренческие, гносеологические) проблемы. В отношении теории относительности (не говоря о тесно связанной с ней космоло- космологии и, в какой-то мере, о черных дырах) споры об основах практически уже не ведутся. Напротив, квантовая механика, ее методологические основы, теория измерений и некоторые другие проблемы широко обсуждаются в мировой литерату- литературе до сих пор. Особенно это имеет место в связи с развитием экспериментальной техники, позволившей произвести ряд тончайших опытов (упомянем хотя бы квантовую телепорта- цию). В СССР в свое время основы новой физики также, конечно, широко дискутировались, но, к сожалению, такое обсуждение должно было проводиться с учетом идеологических ограниче- ограничений. Конкретно, обязательно нужно было по существу или хотя бы по форме следовать положениям философии, назы- называвшейся диалектическим материализмом. В результате сво- свободная дискуссия стала невозможна, и вопросы методологии физики на современном уровне практически в нашей литера- литературе перестали затрагиваться. Чувствуется это и до сих пор, несмотря на то, что в настоящее время в России существует М. Б. Менский. Физический институт им. П. Н.