Знание-сила, 2002 №6 (900)

До сих пор удавалось «связать», самое большее, всего четыре атома. Чем больше частиц «сообщаются» друг с другом, тем неустойчивее их связь. Любое внешнее влияние нарушает ее. (Подробнее об опытах по телепортации частиц смотрите «Знание – сила» № 8, 2000 год, тема номера «Телепортация – в кино, в науке, в жизни». Кстати, по сообщению журнала «Bild der Wissenschaft», автор опыта по телепортации фотонов физик Антон Цайлингер из Инсбрукского университета был одним из главных претендентов на Нобелевскую премию по физике за 2001 год.)

* Тем удивительнее опыт, поставленный группой датских ученых во главе с Брианом Юльсгаардом. В течение некоторого времени они удерживали в «связанном» состоянии триллионы (!) атомов.

Вот как проходил опыт. Два небольших стеклянных сосуда, наполненных парами цезия – своего рода атомарными облаками, поместили в мощное магнитное поле и направили на них поляризованный свет. Магнитные моменты атомов и их моменты количества движения, или спины были соответственно ориентированы в этом поле. В каждом из сосудов половина спинов была направлена вверх, а другая – вниз.

Затем на оба стоявших рядом сосуда направили пульсирующий лазерный луч определенной частоты. Взаимодействуя с ним, оба атомарных облака оказались в особом квантомеханическом состоянии: оно явилось наложением двух равноправных состояний. В одном случае большая часть спинов была направлена вверх, в другом – вниз. Спин каждого атомарного облака складывался из множества отдельных спинов, причем неизвестно было, как он и ориентированы. Поэтому вероятность того, что спин атомарного облака будет направлен вверх или вниз, казалась одинаково велика.

Однако всякий раз суммарные направления спинов в обоих сосудах совпадали. Таким образом, атомарные облака пребывали в «связанном» состоянии. Ввиду их огромных размеров для них не играло особой роли, если один из атомов подвергался внешнему воздействию, например, сталкивался со стенкой сосуда. Лишь через половину миллисекунды, когда большая часть атомов успевала подвергнуться внешнему воздействию, «связанное» состояние исчезало.

«Связанные» атомарные облака можно использовать для телепортации квантовых состояний из одной области пространства в другую. Подобные эффекты будут играть важнейшую роль в квантовых компьютерах. Правда, вместо атомарных облаков в них будут использованы электроны в полупроводниковых материалах; спины электронов ориентируют с помощью магнитного поля, а затем направят на них лазерный луч, что и вызовет переход к связанному состоянию. Впрочем, пока неизвестно, удастся ли компьютеру, устроенному по такому принципу, проделать хотя бы несколько сотен операций, прежде чем «связанное» состояние пройдет.

Здесь уместно будет вспомнить, что в 1964 году математик Джон Белл высказал удивительную гипотезу. Вселенная так бесконечно велика, что целые ее области можно рассматривать, как крохотные «квантовые частицы». Эти «частицы» могут быть «связаны» друг с другом. Тогда все, что происходит в одном из уголков Вселенной, например на планете Земля, может в ту же секунду, по законам квантовой физики, повторяться на планете Земля-2, лежащей за миллиарды световых лет от нас. Таинственное Нечто связывает друг с другом и эти планеты, и атомарные облака, и фотоны, и двух искателей удачи, застывших с игральными костями в руках, один – в Каире, другой – в Багдаде. «Это было вышедшее из звезд число… непреложность той единственной суммы, знаменует ли оно… случайность» (Стефан Малларме. «Бросок костей», пер. М. Фрейдкина).

В течение последних семи лет велось детальное исследование недр Везувия. По его результатам геологи из Неапольского университета во главе с Паоло Касперини наконец обнаружили на глубине восьми километров обширный магматический резервуар. Он напоминает плоскую, но очень вытянутую линзу. Его высота – не более полукилометра, а площадь, занимаемая им, достигает четырехсот квадратных километров.

* По оценкам геологов, здесь скопилось до двухсот кубических километров расплавленной породы. Это примерно в четыре раза больше количества магмы, излившейся из кратера Везувия за последние 40тысяч лет – с тех пор, как начались извержения этого вулкана. Таким образом, запасов магмы хватит Везувию еще на 160 тысяч лет.

Несколько лет назад в десяти километрах к югу от Генисаретского озера были обнаружены каменные орудия и другие артефакты, изготовленные древними людьми.

* Лишь недавно американские ученые датировали эту находку. Они прибегли к палеомагнитному методу, основанному на том, что магнитное поле Земли на протяжении миллионов лет не раз меняло свое направление. Исследовав слои породы, окружавшие находку, и определив, как было ориентировано магнитное поле, ученые пришли к выводу, что возраст предметов – около 1,7-2 миллионов лет. Таким образом, они оказались древнейшими орудиями труда, найденными за пределами Африки. До сих пор антропологи могли лишь предполагать, что, покинув Африку, гоминиды миновали Палестину и расселились в Азии и Европе.

Использованы сообщения «Frankfurter AUgemeine Zeitung», «Nature Genetics», «Nature», «P.M.», «Science», «Spiegel».

Павел Тарасов

А вот такими, по мнению ученых, были его берега несколько тысяч лет назад

Так выглядит озеро Маната, место проведения конференции, сегодня.

После трагических сентябрьских событий в США и множества осенних авиакатастроф желающих летать по белу свету сильно поубавилось – обычно шумный зал вылета аэропорта Шереметьево-2 выглядел непривычно пустынно. Но голос диктора объявил о начале регистрации рейса следующего по маршруту Париж – Москва – Токио, я послушно двинулся в сторону регистрационной стойки. «Дьюти-фри» приветливо распахнул свои двери. Кризис в индустрии авиаперевозок немедленно сказался на здешних ценах. «Купите у нас сигареты, алкоголь или икру и получите скидку 7 процентов на все остальные товары» – призывали рекламные плакаты. Литровую бутыль виски можно купить всего за 10 долларов.

Подумалось о том, как непрочно и эфемерно нынешнее мировое устройство, одно локальное событие способно вызвать глобальные экономические и политические потрясения. Что ж тогда говорить о процессах планетарного масштаба – подъеме уровня Мирового океана, потеплении климата, разрушении озонового слоя, загрязнении окружающей среды, наконец? О них в XX веке много писали и говорили. Но столкнуться лицом к лицу в настоящем, это совсем не одно и то же, что писать о будущем.