Лев Вайдман: Российско-израильский физик и квантовая механика.
Lev Vaidman
Лев Вайдман: российский израильский физик, профессор TAU. Квантовая механика, телепортация, тест Элицура-Вайдмана и слабые значения. Научные достижения.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Русский израильский физик
Russian Israeli physicist
Лев Вайдман (родился 4 сентября 1955 года) — российский израильский физик и профессор Тель-Авивского университета (Израиль). Он известен своими теоретическими работами в области основ квантовой механики, включая квантовую телепортацию, устройство для проверки бомб Элитцура — Вайдмана и слабые значения. С 2007 по 2009 год был членом редакционного совета журнала The American Journal of Physics. В 2010 году устройство для проверки бомб Элитцура — Вайдмана было названо одним из "Семи чудес квантового мира" журналом New Scientist.
Lev Vaidman (born 4 September 1955) is a Russian Israeli physicist and Professor at Tel Aviv University, Israel. He is noted for his theoretical work in the area of fundamentals of quantum mechanics, which includes quantum teleportation, the Elitzur–Vaidman bomb tester, and the weak values. He was a member of the Editorial Advisory Board of The American Journal of Physics from 2007 to 2009. In 2010, the Elitzur–Vaidman bomb tester was chosen as one of the "Seven Wonders of the Quantum World" by New Scientist Magazine.
Личная жизнь
Учился в 45-й физико-математической школе в Санкт-Петербурге и дважды становился победителем Всесоюзной олимпиады школьников по физике (первое место в 1971 году и второе место в 1972 году), а в 1972 году занял 26-е место на Международной физической олимпиаде в Бухаресте. Вайдман эмигрировал с семьей в Израиль в возрасте 18 лет. До этого он учился один год в Санкт-Петербургском университете (тогда Ленинградском университете).
He attended 45th Physics Mathematics School in Saint Petersburg and was twice among the winners of the All Soviet high school students Physics Olympiad (first place in 1971 and second place in 1972), and in 1972 scored 26th in the International Physics Olympiad in Bucharest. Vaidman emigrated with his family to Israel at the age of 18. Prior to that, he studied for one year at Saint Petersburg University (then Leningrad University).
Тест бомбы Элитзур-Вейдман
Этот мысленный эксперимент, впоследствии проведённый в лаборатории, является примером измерения без взаимодействия (IFM). ИФМ – это обнаружение свойства объекта или его присутствия без какого-либо физического взаимодействия между наблюдателем и объектом. Получение информации об объекте таким образом является парадоксальным. Устройство для обнаружения бомбы работает с помощью интерферометра. Когда в устройство направляется фотон, он встречает полупрозрачное зеркало, расположенное таким образом, чтобы отражать фотон под углом в девяносто градусов. Существует вероятность 50 на 50, что он будет отражён или пройдёт сквозь него. Благодаря квантовым свойствам фотона, он одновременно проходит сквозь зеркало и отражается от него. Таким образом, один и тот же фотон распространяется по двум различным частям устройства. Фотoн, прошедший сквозь зеркало, теперь движется по "нижнему пути". Он может столкнуться с бомбой, сконструированной таким образом, чтобы взрываться при взаимодействии с одним фотоном. Фотoн, отражённый от зеркала, теперь движется по "верхнему пути". Оба фотона затем достигают обычного зеркала. Фотoн, движущийся по нижнему пути, отражается на девяносто градусов вверх (если он не обнаружил бомбу). Фотoн, движущийся по верхнему пути, отражается обратно на девяносто градусов, возвращаясь на свою первоначальную траекторию. Если фотoн, движущийся по нижнему пути, не обнаружил бомбу, он достигнет второго полупрозрачного зеркала одновременно с фотoном, движущимся по верхнему пути. Это приведёт к интерференции фотона с самим собой. Пара детекторов расположена за зеркалом таким образом, чтобы суперпозиция фотона разрушилась, и было зафиксировано, что фотoн двигался либо по верхнему, либо по нижнему пути, но не по обоим одновременно. Если детектор верхнего пути зарегистрировал фотoн, то фотoн "фактически" двигался по верхнему пути, и измерение наличия бомбы на нижнем пути не проводилось. Однако, если детектор нижнего пути зарегистрировал фотoн, можно заключить, что в 50% случаев на нижнем пути находится бомба, не подвергая её воздействию. Вайдман предположил, что это подтверждает многомировую интерпретацию квантовой механики.
This thought experiment, subsequently conducted in the lab, is an example of interaction free measurement (IFM). IFM is the detection of the property of an object or its presence without any physical interaction between the observer and the object. Obtaining information from an object in such a manner is paradoxical. The bomb tester works by employing an interferometer. When a photon is fired into the device, it encounters a half silvered mirror positioned so as reflect the photon at a ninety degree angle. There is a 50 50 chance it will be reflected or pass through. Due to the quantum properties of the photon, it both passes through the mirror and is reflected off of it. Now, the same photon is moving through two different parts of the device. The photon that passed through the mirror is now on the "lower path". It may or may not encounter a bomb, which is designed to explode if it encounters a single photon. The photon that was reflected off the mirror is now on the "upper path". Both photons next encounter a normal mirror. The lower path photon is reflected ninety degrees upward (if it did not detect a bomb). The upper path photon is reflected back ninety degrees so that it is returned to its original trajectory. If the lower path photon did not detect a bomb, it will arrive at a second half silvered mirror at the same time as the upper path photon. This will result in the single photon interfering with itself. A pair of detectors are positioned beyond the mirror in such a way that the photon's superposition collapses and the photon is observed to have either been on the upper path or the lower path, but not both. If the upper path detector encounters the photon, then the photon "actually" took the upper path and no measurement was made of whether or not there was a bomb on the lower path. If, however, the lower path detector encounters a photon, it can be determined that fifty percent of the time, there is a bomb on the lower path without actually encountering it. Vaidman has argued that this lends support to the many worlds interpretation of quantum mechanics.
Телепортация непрерывных переменных
Вайдман — пионер в области квантовой телепортации. Он продемонстрировал, что нелокальные измерения могут быть использованы для телепортации неизвестных квантовых состояний систем с непрерывными переменными.
Vaidman is a pioneer in the area of quantum teleportation. He has demonstrated that non local measurements can be used to teleport unknown quantum states of systems with continuous variables.