211service.com
Podstawa rzeczywistości: informacja czy mechanika kwantowa?
Wszyscy zetknęliśmy się z oszałamiającą dziwnością mechaniki kwantowej; że czyni swoje przewidywania w formie probabilistycznej, a raczej deterministycznej, że nie pozwala na kopiowanie nieznanych stanów i że jeden obiekt kwantowy może natychmiast wpływać na inny, niezależnie od odległości między nimi, ale nie w sposób, który pozwala na szybsze od światła Komunikacja.
To jedna z teorii, a w ostatnich latach fizycy odkryli całą klasę teorii, które robią to samo. Pytanie, który wybrać?
Kilka można wykluczyć, ponieważ upraszczają one różne zadania obliczeniowe w niewiarygodny sposób. Ale reszta wydawała się mniej więcej równoważna. Do teraz.
Marcin Pawłowski z Uniwersytetu Gdańskiego w Polsce i kilku kumpli twierdzi, że dodanie jednej dodatkowej uwagi szybko i łatwo oddziela teorie niefizyczne od fizycznych.
Pomysł opiera się na informacjach i można go łatwo sformułować. Zasada jest taka: wysłanie m klasycznych bitów powoduje zysk informacyjny co najwyżej m bitów.
Brzmi oszałamiająco prosto i być może tak jest. Pawłowski i współpracownicy twierdzą, że bez tej zasady teorie niefizyczne pozwalają na przesłanie dodatkowych informacji. Wskazują, że reguła dotyczy tylko bitów klasycznych. W prawdziwym świecie kwantowym dodatkowe informacje można przesłać, wykorzystując idee supergęstego kodowania.
Zespół twierdzi, że ponieważ pomysł rozróżnia fizyczne i niefizyczne wersje mechaniki kwantowej, musi to być fundamentalna właściwość wszechświata.
Być może. Problem z tym argumentem polega na tym, że nowa reguła jak dotąd nie daje wglądu w naturę mechaniki kwantowej (lub informacji) i wydaje się nie mieć mocy predykcyjnej. To nikomu nie przyda się zbytnio.
Prawda jest taka, że ten zespół nie jest pierwszym, który rozważa rolę informacji w mechanice kwantowej.
Nie brakuje teoretyków, którzy problem zrozumienia natury informacji uznają za niezwykłą tajemnicę naszej epoki.
Różne zespoły zmagają się z problemem stworzenia kwantowej wersji Teorii Komunikacji Shannona, która opisuje, w jaki sposób klasyczny przekaz stworzony w jednym punkcie przestrzeni można odtworzyć w innym. Problem polega na tym, jak opisać w sposób bardzo ogólny zasady rządzące tym, jak wiadomość kwantowa stworzona w jednym punkcie przestrzeni może być odtworzona w innym.
Inni próbują przerysować prawa mechaniki kwantowej w kategoriach samej informacji kwantowej.
Roy Frieden z University of Arizon w Phoenix już wyprowadził prawa fizyki, w tym równanie Schrodingera, wykorzystując potężną ideę informacji Fishera (chociaż metoda nie dostarczyła przewidywań niezbędnych do włączenia jej do głównego nurtu).
Cała ta praca wynika z rosnącej świadomości, że to nie prawa fizyki determinują zachowanie informacji w naszym Wszechświecie, ale odwrotnie. Implikacja jest niezwykła: w jakiś sposób informacja jest widmowym podłożem naszego Wszechświata i z niej wywodzi się wszystko inne. To naprawdę jest oszałamiające.
Nr ref.: arxiv.org/abs/0905.2292 : Nowa zasada fizyczna: przyczynowość informacyjna