id: Гость   вход   регистрация
текущее время 00:45 19/06/2024
Автор темы: spinore, тема открыта 12/03/2012 07:38 Печать
https://www.pgpru.com/Форум/Криптография/ВопросыПоКвантовымКаналамИхМоделированиеИПрименение
создать
просмотр
ссылки

Вопросы по квантовым каналам, их моделирование и применение


Начало взято отсюда.


Я ненадёжный товарищ, могу притянуть к тематике сайта почти любой оффтопик :)


Классическая теория информации



Можно сказать, что в общих чертах это верно, и с тех пор ничего не изменилось. Может быть, там не очень понятно написано, но задача в целом предельно ясная. Если у Алисы и Боба есть наборы битов, с какими-то распределениями (у Алисы случайная величина X, у Боба — Y), то считается, что информация, доступная им обоим, вычисляется как взаимная информация между X и Y. Также, взаимная информация — идеальная мера наличия корреляций между ними. Соответственно, если не канале сидит Ева и имеет свою случайную величину Z, то доступная ей информация Алисы, опять же, вычисляется, как взаимная информация между Евой и Алисой (аналогично для случая Алисы и Боба). Если речь идёт не о дискретных распределениях, а о непрерывных, концептуально ничего в этих определениях не меняется. На практике при работе с непрерывными переменными делают какую-то там дискретизацию, а теория рассматривает идеальную модель. Если посмотреть, как формально определяют анонимность, то там опять же будет использоваться взаимная информация (для простоты иногда назвают энтропией):


энтропия описывает информацию (измеренную в битах), содержащуюся в вероятностном распределении, которое описывает связь между множеством субъектов (анонимным множеством) и элементами интересов. В [172] энтропию предлагается рассматривать как меру эффективности размера множества анонимности. Если энтропия нормализована по максимуму, который может обеспечить система (если она совершенна и не даёт утечки информации) для заданного числа пользователей, мы получаем степень анонимности [57], которая даёт меру производительности предоставляемой анонимности.

Вот, мы имеем такую фундаментальную величину — взаимную информацию. Это понятие родом из давно известной классической теории информации. Если Алиса передаёт информацию Бобу по какому-то каналу, то, находя максимально достижимую взаимную информацию между ними (что, естественно, требует задать правила кодирования информации и её извлечения), мы получим пропускную способность классического канала. В английском её называют «capacity», потому слово-паразит «ёмкость канала» стало употребляться наряду с правильным исходным термином «пропускная способность». Шеннон доказал теоремы кодирования, после чего понятие пропускной способности приобрело математическую основу, а не спекулятивную. Конечно, с идеальными каналами всё просто, а вот задача вычислить пропускную способность для канала с шумом, где Боб получает не совсем то, что шлёт Алиса, довольно трудная. В классической теории информации до сих пор решают такие задачи, до сих пор есть куча классических каналов, для которых пропускные способности неизвестны (я плохо представляю теории информацию (ТИ) в целом, классическую ТИ по книгам никогда не изучал, знания обрывочны, но вроде бы я верно передаю суть проблемы). Классические каналы активно используются для передачи информации в куче реальных приборов, потому задача вычисления пропускной способности нужная и вполне инженерная.


Квантовая теория информации


Если же предположить, что у Алисы и Боба не случайные величины с какими-то битами или непрерывные классические распределения, но квантовые состояния, в которые закодирована какая-то информация, то, опять же, можно поставить вопрос: чему равна та информация, которая есть у них обоих одновременно, если квантовые состояния разные? Тут теорема кодирования Шеннона не работает, и требуется ввести её квантовый аналог. Этим аналогом является теорема кодирования Холево3, где роль взаимной информации играет так называемая «граница (bound) Холево» или «информация Холево». Конечно, в обычной речи никто не произносит эти длинные определения, потому на сленге это звучит как «надо сосчитать/найти/вычислить/оценить Холево». Ну, все так говорят, не только русские. В полной аналогии с классической теорией информации пропускная способность квантового канала задаётся максимумом Холево :) А если у нас сидит на канале Ева и снифает, надо оценить Холево между Евой и Алисой, или между Евой и Бобом, что даёт так называемую «private capacity».


Важный момент состоит в том, что граница Холево — теоретический предел. Как его достичь для конкретного типа канала — совершенно не ясно, потому делают следующее: задаются каким-то типом/методом кодирования информации и типом измерения квантовых состояний, извлекающим информацию. Соответственно, взаимная информация (в вполне классическом смысле) между закодированной и измеренной (классической) переменной задаёт (удачного русского термина не знаю) так называемый «rate» — пропускную способность канала при определённых предположениях на метод кодирования и извлечения. Например, для случая непрерывных переменных можно измерять либо магнитную составляющую фотона, либо электрическую, либо обе их вместе, но с ограничениями на точность (в смысле POVM)4, причём и то и то сравнительно легко реализуется на эксперименте. Совместное измерение называется «гетеродинным», а измерение какой-то одной компоненты (она называется «квадратурой поля») — «гомодинным». Применяя эти методы измерения на стороне Боба, можно найти, к примеру, гетеродинный и гомодинный «рейты».


А если бы были дискретные переменные, то всё то же можно аналогично применить к поляризации или спину квантовых частиц. Поскольку статистика, которой подчиняются фотоны, бозонная, каналы называют бозонными. Ещё есть фермионные каналы, но они вызывают куда меньше интереса, т.к. это уже не фотоны на технологичном оптоволокне, а какие-нибудь, думаю, спины ядер, частицы в ловушках и т.д. — может быть, для квантовых «шлейфов» в потенциальном квантовом компьютере на подобной элементной базе это как-то релевантно, не изучал.


До сего момента речь шла о так называемой «классической информации»: хоть для классического, хоть для квантового канала, т.е. о числе классических бит, общих между общающимися сторонами. Но Алиса может пересылать Бобу не биты, а сами состояния квантовых частиц — «телепортировать» их: уничтожать у себя, воскрешая на стороне Боба. Здесь, опять же, нет ничего сложного: есть стандартная схема квантовой телепортации, требующая дополнительный классический канал, по которому Алиса сообщит т состояние, которое было у Алисы изначально. По аналогии такой тип информации называют «квантовым», а то, сколько квантовых состояний Алиса успевает телепортировать Бобу, определяет «квантовую пропускную способность квантового канала» («quantum capacity»). Последняя выражается через так называемую «когерентную информацию».


Квантовое распределение ключа


Теперь о грустном: несмотря на то, что классическая пропускная способность квантового канала — некая фундаментальная величина, интересная с точки зрения абстрактной математики, с практической точки зрения она сейчас никому не интересна и не имеет никаких непосредственных приложений, даже в рамках QKD. Просто сама идея пересылать с квантовыми состояниями информацию может работать, только, раз она сама по себе не обеспечивает никакой ни безопасности, ни высокой пропускной способности, она остаётся никому не нужной.


QKD — очень сложный протокол, но с точки зрения пропускной способности он наоборот очень прост. Для начала, каждый QKD протокол подразумевает фиксированный набор сигнальных состояний (выбор определённых поляризаций или определённых гауссовых состояний), а секретность строится на том, что Ева не знает когда какое из сигнальных состояний Алиса посылает Бобу (но знает каков класс этих состояний, т.е. во что кодируется информация). Поскольку класс используемых в протоколе состояний очень ограниченный, нет смысла говорить о пропускной способности — достаточно посчитать рейты. И даже считая рейты, оказывается, что не надо их оптимизировать по всевозможным сигнальным состояниям и кодированиям — достаточно подставить фиксированные состояния в известную формулу (других в протоколе нет) и потом получить скорость выбработки ключа. Вот собственно поэтому ни максимально передаваемая информация в смысле рейтов, ни классическая пропускная способность не оказываются интересными (а это именно то, что я вычислял). Что интересно, в задаче о QKD трудных оптимизационных проблем такого рода не возникает вообще, в отличие от задачи вычисления пропускной способности. Есть мысли, что, может быть, где-то как-то можно придумать схему более эффективной атаки Евы, что-то сделать новое относительно известного в QKD, как-то применить к QKD наши результаты, но пока успеха нет. Конечно, при подаче всяких грантов наша тема активно пиарится, как имеющая самое непосредственное отношение к QKD, которое «уже есть и работает», и является самой близкой к нам задачей из всех, интересных индустрии, только вот реальность несколько сложнее :(


Есть и другие мысли: допустим, нас интересует не защищённая передача информации, а надёжная. Тогда, пользуясь предварительно распределёнными между Алисой и Бобом запутанными ЭПР-парами частиц и имея обычный классический канал передачи между Алисой и Бобом, можно попытаться сделать передачу информации более помехоустойчивой, чем просто по одному классическому каналу, как это делается в классической теории информации. Но разработать такой протокол и доказать, что он действительно даёт профит — не просто. В общем, если бы что-то такое получилось, здесь, вероятно, наши наработки нашли бы применение. И безопасность с криптографией оказались бы тут ни при чём :)


Квантовые каналы


Теперь немного возвращаясь к статье: в гауссовых каналах передаются гауссовы функции/распределения. На плоскости квадратур
( q, p ) это такие поверхности-шапочки. Сечение такой шапочки параллельно плоскости квадратур даст эллипс. То, насколько далёк центр эллипса от начала координат, определяет комплексное число α, иногда называемое «амплиудой когерентного состояния» |α〉. Когда гауссово состояние проходит через канал, исходных эллипс Алисы как-то искажается, но остаётся эллипсом. При прохождении через «lossy-канал» (канал с затуханием амплитуды?) происходит уменьшение параметра α, что соответствует потери энергии. При этом центр как посылаемого эллипса, так и полученного Бобом, лежат на одной прямой, проходящей через начало координат. Величину уменьшения амплитуды модулируют проницаемостью η ∈ [0,1].


Модель lossy-канала такова: имеется светоделитель (стеклянная призма), на одну грань посылает луч Алиса, на другую — Ева. Их лучи (квантовые состояния) взаимодействуют, а на выходе получается то, что имеет Боб. Такой системой моделируют передачу сигнала по волокну (проницаемость η связан с длиной оптоволокна). В QKD в непрерывных переменных взаимодействие Евы с системой тоже описывают через lossy-канал. У эллипса Евы есть есть эксцентриситет (степень асимметрии) — его обозначают через s и называют степенью сжатия («squeezing») в середе канала (Ева — это и есть среда). А то, насколько широк эллипс по обоим своим главным осям (добавка к величие обеих осей) определяют «тепловые фотоны» Nenv (тут должен быть EuScript-шрифт LaTeX'а для N). Энергию же на входе в канал обозначают как N.


По классификации Холево есть, кажется, 6(?) канонических типов гауссовых квантовых каналов, но в качестве релевантных эксперименту моделей удобно выделить следуюшие три типа: помимо lossy есть «additive noise»-канал (канал с аддитивным классическим шумом), который просто увеличивает параметр Nenv; и «amplification channel» — такой же как lossy, но вместо уменьшения увеличивает α (η > 1), при этом неминуемо растут и тепловые фотоны. Операция, позволяющая увеличить α при как можно меньшем увеличении тепловых фотонов, называется бесшумным усилителем («noiseless amplifier»). Предполагается, что новые протоколы QKD в непрерывных переменных с использованием «бесшумного усилителя» позволят увеличить дистанцию передачи информации (у нас эту тему разрабатывают).


Пропускная способность гауссова lossy-канала математически оказывается функций 4ёх переменных: C = C(s,η,N,Nenv). На то, чтобы аналитически и численно исследовать эту функцию (она — результат оптимизации, зависит от решения трансцендентного уравнения, т.е. очень неявная), расклассифицировать все случаи, найти характерные критические и «суперкритические» параметры и ушли последние годы. Как видите, всё просто, всё можно объяснить на пальцах. Что касается зависимости от параметров, то тоже всё просто: при росте входной энергии только увеличивается пропускная способность, т.к. это — увеличение отношения сигнала к шуму (что вполне физично). На самом деле, C(N) монотонно растёт и выпукло вверх. Аналогично, чем выше проницаемость, тем большая доля сигнала Алисы доходит до Боба, потому C(η) тоже растёт. Телоповой шум в среде (Nenv) — это именно что шум в его классичнском понимании, он делает передачу информации только хуже, потому C(Nenv) только убывает (реально убывает монотонно и выпукло вниз). И остаётся только один параметр — сжатие s, характеризующее асимметрию между квадратурами в среде. Вот с ним беда: C(s) может иметь локальный максимум, или локальный максимум и минимум, или быть монотонной. Между всеми этими режимами есть переходы, вот я их и оценивал/классифицировал.


Из-за этой немонотонности в многомодовом канале сразу же появляется неаддитивность по среде: раз C(s) имеет максимум, то при фиксированной энергии на все моды канала иногда нужно куда-то загнать излишнюю энергию. Из-за этого возникает «мусорная мода», а оптимальное распределение энергии в среде по модам иногда становится неоднородным. Сейчас стоит задача: найти, когда распределение однородно, а когда нет (получить, что возможно, аналитически).


Смежные задачи


Есть ещё такое пальцевое соображение: поскольку Ева не знает, когда какое сигнальное состояние посылается, ей оптимально воздействовать одинаково на каждый посыл (было бы интересным это доказать строго, вроде бы это пока открытый вопрос). В итоге её действие приводит к вполне себе классическому шуму (увеличению тепловых фотонов5 в выходном состоянии). В то же время, если в среде канала тепловые фотоны есть, это представляется (может и не верно) как большее присутствие Евы. Потому задача нахождения оптимального распределения энергии по модам (т.е. по разным использованиям) канала при фиксированной общей энергии на среду (Еву) ассоциируется с чем-то наподобие оптимальной защиты от Евы. Какие-то такие сумбурные недоделанные мысли.



Вижу, что тренд постить в /forum/kriptografija топики «помогите решить задачу плииз» стал последнее время очень модным :) потому я решил не отставать от общества. Извините.


Интересно отметить, что, прийдя на этот сайт 6 лет назад, я был убеждён, что крипто останется в рамках хобби и развлечений. А теперь информация, почерпнутая отсюда, внезапно оказывается очень полезной и во вполне научных проектах: обоснование их стало более лучше проще писать pgpu.com помогают очень хорошо, т.к. знаешь, что бы хотели услышать классические криптографы :)


Есть также замечание по поводу «задачи о доказуемо уничтожимой информации» (не знаю, как правильнее назвать). Её можно решать не распределением секрета и оценкой границ на ресурсы атакующего (типа как Tor решает задачу анонимности), а отдельным «токеном». Правда, в классической физике такой невскрываемый токен не создать, а вот в квантовой физике можно — надо только держать информацию закодированной в квантовые состояния частиц, где правильным паролем на извлечение пассфразы из токена будет что-то типа базиса, в котором нужно померить частицы. Соответственно, любой другой пароль необратимо разрушит состояние, а потому и информацию в нём. Можно показать, что такая задача эквивалентна созданию квантовых банкнот, с которых начинало свою историю QKD. В практическом смысле это всё пока фантастика — масимальное время декогеренции квантовых состояний, даже в совершенно непрактичных приборах, достигает времени максимум несколько минут. Однако, это не мешает придумать какой-нибудь инетерсный протокол под такую задачу, обосновать его, запостить пост сначала куда-нить в журнал, а потом сюда в форум. В общем, беда в том, что по банкнотам нечего исследовать — там всё и так понятно, всё упирается в эксперимент. unknown, у вас есть какие-нибудь идеи? Надо бы найти время изложить, почему это сводится к задаче о банкнотах...


Разный оффтопик



Ага, вижу. Странно только, что в базе ISI (apps.webofknowledge.com — доступно только при подписке) её почему-то нет. У нас в теме что-то аналогичное тоже есть: Беннет и Шор, «Quantum information theory» (жаль, нигде не смог найти её в свободном доступе). Последнее время редакторами секций квантовой теории информации там были Андреас Винтер, потом Патрик Хайден и сейчас Александр Холево. Поглядел на их статистику: у Винтера там 17 работ, процитированных, соответственно, 0, 1, 4, 19, 8, 9, 11, 8, 4, 12, 20, 54, 29, 5, 36, 18 и 65 раз. У Хайдена (он курировал нашу работу) — 6 статей, процитированных 0, 3, 13, 4, 12 и 54 раз (как правило 0 означает «только что опубликованные»). У Холево там 2 работы: одна процитирована 8 (конференционная статья), а другая 372 раза. У Беннета 6 работ, процитированных 54, 44, 120, 193, 117 и 435 раз. У Питера Шора — 8, процитированных 0, 1, 11, 54, 120, 193, 348 и 11 раз. Его статья по решению задачи факторизации «Polynomial-time algorithms for prime factorization and discrete logarithms on a quantum computer» опубликована в другом журнале и процитирована 1279 раз. Работа Эль Гамаля «A public key cryptosystem and a signature scheme based on discrete logarithms» (1985) — опубликована там же, в IEEE Tr. Inf. Theor., и процитирована 1492 раза. Текущий Publishing editor журнала имеет в нём всего 4 статьи.


Для сравнения: один из самых сильных результатов в нашей области (Хастингс, 2009 год, Nature Physics) — контрпример, показывающий, что отсутствие памяти в квантовом канале не влечёт за собой его аддитивность — был процитирован 71 раз. Впрочем, все продолжают верить, что в неизвращённых каналах, типа гауссовских, аддитивность (по входной энергии) всё же соблюдается, хотя сей факт не доказан даже в предположении, что гауссовы состояния оптимальны для гауссова квантового канала6. Кстати, эта оптимальность — одна из «hard problem», над которой уже много лет бьётся куча коллективов по всему миру. У нас показали эквивалентность этой задачи некоторой другой. Ранее были ошибочные доказательства7, даже от вполне крупных деятелей.



Наверное, эту (Phys Rev A, 2008). После неё ещё была другая (New J. Phys., 2009), куда меня, я считаю, тупо вписали, т.к. непосредственно моих результатов там нет, но я всё же оказывал существенную консультационную поддержку и задал направление «куда копать». Там глубже исследовалось то, что было найдено (практически случайно) в первой работе. По ISI PRA-статья процитирована 12 раз, NJP — 8. Самоцитирования в ISI по умолчанию учитываются, а автоматически исключить так называемые «ring citations» вообще нет возможности. NJP (английское издательство, не американское) — интересный подход к науке: на бумаге не печатается (только в интернете); импакт-фактор выше, чем у PRA; публикации платны (около тысячи евро за статью — естественно, отбиваются за счёт грантов), но свободны для скачивания всеми.



Кстати, не знал, что автор keccak на марше, первым соавтором :) «Reconciliation of a quantum-distributed Gaussian key» (arXiv, 35 цитирований по ISI).



В IEEE Tr. Inf. Theor. та же ситуация. Быстрее, чем за 2 года, как правило, опубликоваться там не получается, а для современной науки это длительный срок (в PRA в норме уходит не более полугода, обычно меньше, год — это уже очень долго считается). У нас вообще 3 года ушло, из которых год редактор ждал рецензии от оппонентов (по их правилам крайний срок — 4 месяца), потом полтора года мы тянули с ответом оппонентам, тщательно перерабатывая статью и увеличивая её с 8ми до 39 страниц. На новый год получили подарочное сообщение о принятии (я так понял, посмотрев на весь этот ужас, редактор решил от оппонентов ответа не ждать, а просто согласиться), и вот ещё пол года она будет стоять в списке очереди на публикацию. Понятно, что из-за таких задержек рисковать стоит, только если есть существенная уверенность в том, что статья будет принята. Холево, текущий редактор IEEE Tr. Inf. Theor., говорит, что вообще не понятно, что делать: рецензентам посылаешь статью, а они не отвечают, и никаких средств давления/принуждения нет, поскольку оппонирование статьи — добровольный и неоплачиваемый процесс, даже в таких журналах.


В плане других журналов всё тоже не очень: PRA — рядовой, для средних результатов, процент трэша там неимоверно велик, а народ жалуется (в том числе из других областей), что уровень реферирования там сильно пал. Некоторые шустрые деятели способны выдавать пустые статьи в PRA буквально ежемесячно. NJP лишь немного получше, но имеет те же проблемы, и он платный. PRL (Physical Review Letters) пока всем хорош, кроме одного: там жёсткое ограничение в 4 страницы, и большинство результатов на них даже сжато не изложить — у меня один ввод системы обозначений и переменных 4 страницы занял :( Rev Mod Phys — только для ревью, а не для оригинальных результатов, а так всем хорош. В журналы типа J. of Phys. A и Theor. Mat. Phys. слать можно, но аудитория там не сравнимая с PRA, да и импакт-факторы у них не очень. Всякие совсем профильные журналы, типа J. of. Quant. Inf., имеют вообще низкий фактор, и на них в университетах часто не оформлена подписка (на Physical Review, для сравнения, подписаны почти все), хотя при существовании arXiv'а это уже не проблема. Есть, конечно, и совсем крутые журналы, типа Nature Physics, но для обычных смертных это вообще за гранью достижимого, особенно по теории там опубликоваться (хотя есть прецеденты, когда публикуют там даже результаты своих PhD). Единственный результат в нашей узкой области, наверное, который туда удалось бы пропихнуть — доказательство «Gaussian conjecture», про которое выше написал. Вот так и получается: жуналов много, а опубликоваться негде (журналы либо слишком хорошие для рядовых статей, либо ниже порога отсечения шлака). Если вокруг сидят куча Эль Нашей со статьями, живущими по r-стратегии, а ты живёшь по k-стратегии, конкурировать трудно: обойдут по всем показателям. Ну не писать же в журнал «не публикуйте фигню от таких-то людей», в конце концов. За счёт тонкой границы между тем, что является якобы существенной новизной и ранее известными вещами можно массово пропихивать пустые статьи, а низкий уровень оппонирования, который в частности объясняется дифференциацией и разрастанием науки, этому только способствует.


Конференции тоже катятся вниз: появилось такое понятие, как «junk conferences». И если журналы хоть как-то прижучить можно, то с конференций вообще спрос никакой — это просто бизнес, где обычные участники платят fee, с которых оплачивается карман организаторов и приезд так называемых «приглашённых докладчиков». Чтобы послушать последних, обычные участники платят деньги подобно тому, как они их платят артистам в цирке/театре за посещение концерта — разницы абсолютно никакой. Организаторы конференций при этом наглеют, «приглашают самих себя и своих друзей», устраивают междусобойчики, в одно рыло раздают несколько докладов. Даже если доклад сделан чьим-то подчинённым, то приглашают выступить его номинального руководителя, а не исполнителя. Более того, приглашая громкие фамилии, даже не интересуются, есть ли им что рассказать. Громкие фамилии потом приезжают и рассказывают, что под их крышей было сделано, часто слабо осознавая что же там на самом-то деле делалось. Получаем порочный круг: громкие фамилии приглашают, потому что они рассказывают умные, но чужие по сути, вещи, а рассказывают они их потому, что их приглашают. И некому разомкнуть этот порочный круг. У обываетелй же со стороны при этом создаётся ложное впечатление о том, что 99% науки делает 1% людей. Аргумент же о том, что у каждого только 24 часа в сутках не вразумляет: будь ты хоть нобелевский лауреат, но физически невозможно вести более, чем 2-3 работы параллельно. И потому если у тебя 300 работ, значит на тебя работают рабы и ты мошенник, в лучшем случае, а в худшем — ты просто массово публикуешь шлак. Самостоятельно невозможно по физике в год сделать более, чем 2-3 хороших работы. Грубый лимит при самой идеальнейшей продуктивности получился бы равным 140 статей за всю жизнь (реально он намного ниже), а хороших основополагающих статей хорошо, если удастся сделать штуки 3 за всю жизнь.


Есть ещё такая мысль: наука — это пирамида. Невозможно изучить все труды своих предшественников. Начиная с какого-то момента (пожалуй, он уже наступил) народ будет обречён переизобретать велиспеды. Частично это решается за счёт «пирамиды»: новые люди приходят на новые задачи, в новые области, а в старых остаются те, кто их начинал в молодости. В итоге многообразие приведёт к тому, что у каждого будет своя тема, и 2 человека в соседних кабинетах из одной области даже понимать друг друга не будут. Это приведёт к тому, что эксперт-оценщик и производитель результата — одно лицо, другие просто не поймут, кто что делает. Из-за этого начнётся новый виток падения уровня рецензирования, чем активно воспользуются мошенники, надувая журналы пустыми статьями. Нежелание писать научно-популярные и обзорные статьи приведёт к тому, что никто не будет понимать, что происходит глобально, в целом, даже в его узкой области. Из-за дальнейшей дифференциации понадобятся «междисциплинарные переводчики», которые принципиально не будут заниматься наукой, но будут обязаны заниматься тем, что впитывать ключевые результаты из разных областей, чтобы потом хоть как-то объяснить научной/административной/прочей общественности, что происходит, кто чем занимается, и зачем это нужно. Уже сейчас чётко видно: каждый приходит на свою узкую задачу и не знает ничего ни на шаг вокруг. Проходит много лет, прежде чем такой новичок станет понимать хоть какие-то чужие статьи. И нужны десятилетия, чтобы научиться видеть всю область в целом, умея читать/понимать публикации с журналов/архива так же легко, как обычные новости.



У этого подхода, кстати, есть и обратная сторона. Например, аспиранту ставят неподъёмную трудную задачу в области, «чтобы не публиковать шлак», он над ней 3 года бьётся, а решить не может. Время ушло, публикаций нет, защищаться на чём? Как доказать, что он эти 3 года работал? Такой потом кое-как защищается, полностью разочаровывается в науке, плюёт на всё и идёт учить детей в школу. Лично видел примеры. Никогда не стоит недооценивать неумелое руководство :) Могу сказать, что мне по российской аспирантуре поставили на мой взгляд неподъёмную для моего уровня задачу, решить которую я не смог. Банально даже математической подготовки не хватало, чтобы её толком осознать. По сути я должен был сделать то, что в своё время не смог сделать ни Фок, ни мой шеф, ну не хило, я бы сказал. И с итальянской аспирантурой могло бы получиться подобное: шанс, что задачу решить не удастся, а после меня останутся только тупые графики с численной оптимизацией, был процентов 95. Конечно, на этом тоже можно было бы защититься, с большим скрипом, но это явно не то, чего ждёшь от аспирантуры. Во всяком случае, первые полтора года прогресс по решению был практически нулевой, а сама задача доделывалась существенно позже всяких защит; главный же гвоздь статьи — нахождение фндаментальных констант канала — появился в процессе дописывания текста статьи, когда считалось, что «уже всё готово, надо как можно быстрее довершить и отослать».



3«Сделано у нас» в МИАН в 1973ем году: гордимся и восхищаемся! Американцам очень обидно, что они не первые: у них ведь это тоже доказали, но позже. Короче, они компенсируются тем, что называют её Holevo-Schumacher-Westmoreland (HSW) theorem, так что увидите в литературе аббревиатуру HSW — не пугайтесь. Впрочем, в статьях обычно упоминаний Шумахера и Вестморланда не делается. В книгах политкорректности ради называют по 3ём авторам, но всё равно отмечают, что Холево был первым. По правде говоря, Шумахер предоставил альетнативное доказательство, просто ему тут «повезло» оказаться не первым. В плане же других результатов, это вполне известная личность, с вполне заслуженным признанием и блестящими результатами в области квантовой информатики.
4Соотношение неопределённостей не даёт мерить одновременно и точно.
5Термин «тепловые фотоны» следует воспринимать как просто параметр состояния, а не как разные частицы (прозрачная параллель там есть, но неопытного она может запутать).
6Я решил пойти другим путём, и ввёл другой тип аддитивности — по среде канала, который при некоторых параметрах нарушается, а при других нет. Если удастся что-то существенное нарыть в этом направлении, будет замечательно — под задачу подан один из грантов.
7Работа в arXiv'е официально помечена как ошибочная, ошибку нашёл Холево и потом пол года убеждал авторов в её существовании (к счастью, убедил).


 
На страницу: 1, 2, 3 След.
Комментарии
— Гость (29/03/2012 18:07)   <#>
Да я тоже ничего особенно не говорю, просто вот через Дронина узнал, что происходящая при наблюдении за квантовыми объектами "редукция волновой функции" объясняется через декогеренцию, которая имеет фундаментальный характер:
«Декогеренция ... — общий механизм, который относится ко всем макроскопическим телам»

По большому счету, все взаимодействия являются «эффектом декогеренции». Более того, согласно теории декогеренции, весь классический мир — это «эффект декогеренции». Данный момент подчеркивается, например, в самом названии книги по теории декогеренции: E. Joos, H. D. Zeh, C. Kiefer, D. Giulini, J. Kupsch, and I. O. Stamatescu «Decoherence and the Appearance of a Classical World in Quantum Theory» (Springer, Heidelberg, 2003). Ссылка на эту работу идет первой в списке литературы статьи в Nature, о которой упоминалось выше. Это серьезный источник, и авторы — известные ученые.

На сайте первого автора этой книги — E. Joos-а http://www.decoherence.de — можно прочитать следующие утверждения (выделения сохранены).

«Декогеренция...

– объясняет, почему кажется, что макроскопические системы обладают привычными классическими свойствами;

– объясняет, почему некоторые объекты кажутся нам локализованными в пространстве;

– объясняет, почему появились ранее противоречивые уровни описания в физике (классический и квантовый).

– Никаких дополнительных классических концепций не требуется для самодостаточного квантового описания.

– Не существует никаких частиц.

– Не существует никакого времени на фундаментальном уровне.

– Существует всего лишь ОДИН основной каркас для всех физических теорий: квантовая теория».

Все эти выводы сделаны не на пустом месте. Они отражают и обобщают результаты многолетних научных исследований тысяч и тысяч ученых, подтвержденные многочисленными экспериментами. В последнее время в научных журналах ежегодно публикуется огромное количество экспериментальных и теоретических статей по декогеренции и квантовой запутанности. Подчеркну, что речь идет о стандартной квантовой теории, а не о различных новомодных «интерпретациях» квантовой механики. Теория декогеренции, квантовая теория информации, теория запутанных (несепарабельных) состояний — все это прикладные разделы стандартной квантовой теории, и на их основе разрабатываются технические устройства, основным рабочим ресурсом которых являются запутанные состояния.

Процессы декогеренции, наличие квантовой запутанности, возможность целенаправленно ее изменять — все это факты, которые сегодня нельзя игнорировать. Все это уже работает в технических устройствах.
Не, ну можно конечно считать, что это такое массовое сумасшествие среди учёных... :)

Вобщем всё равно тут самый умный на эту тему spinore, пусть он решает, насколько ему такие тексты могут быть полезны в его благородной попытке внести ясность.
— Гость (01/04/2012 09:41)   <#>
spinore, пусть он решает, насколько ему такие тексты могут быть полезны

А разве он ещё не решил? https://www.pgpru.com/comment35513:
Если искать ещё в гугле, можно наткнуться на книги/заметки Доронина, но его не читайте (лженаука и прочий дилетантизм).

У Доронина фантазия совсем никакая. Лучше почитайте fileэту книгу (17Mb). И не надо смеяться. Там дифференциальные уравнения есть, между прочим. Автор явно знаком с термехом.
— falkenberg (01/04/2012 11:35)   профиль/связь   <#>
комментариев: 20   документов: 1   редакций: 12
ой.. а Вы ее читали?? По-моему Иванов откровенно смеется над читателем, или изучал физику самостоятельно не окончив начальной школы. Достаточно открыть начало чтобы все стало ясно.
— Гость (01/04/2012 19:34)   <#>
Конечно, читал. Такие книжки интересно читать, интересно следить за логикой автора, за развивитием мысли, за тем, как он делает заключения, обобщает свои наблюдения, как переходит от одного к другому. Это — как чтение древних трактатов в стиле Архимеда или Евклида, видеть как первобытный человек познаёт окружающий мир, пытается его моделировать, объяснять. Где-то ошибается, где-то угадывает направление. Научное фричество, в отличие от паранормальщины и психологии Доронина, конструктивно, ставит интересные вопросы, софизмы. Вот вам кажется, что какая-то штучка не взлетит, а попробуйте формально обосновать почему, опираясь на знание механики. И сразу увидете, что это трудная задачка. Физика интересна тем, что в ней легко поставить вопрос, правильный ответ на который будет чрезвычайно сложным.

Да и Доронина я читал. Но Доронин неинтересен. Доронин пытается квантовой механикой описывать вещи из параллельных миров. Это в принципе не компетенция физики и науки, поскольку нефальсифицируемо по Попперу. Нет эксперимента, который бы подтвердил или опроверг что-то, потому спекулировать можно сколько угодно, хотя для правильных фриков такие эксперименты есть. Если вам угодно, то фричество в духе Иванова — хоть и ложная, но физика. А паранормальщина и парапсихология в духе Доронина — не физика и не наука вообще, это фэнтэзи.
— falkenberg (01/04/2012 20:53, исправлен 01/04/2012 20:53)   профиль/связь   <#>
комментариев: 20   документов: 1   редакций: 12

а, ну тогда ладно. Я то просто открыл ее и пытался почитать именно как популярную книжку по физике, а там с первых строк ТАКОЕ! Хотя непонятно, как человек, умеющий писать уравнения в обобщенных координатах не понимает как разложить вектор.

— Гость (02/04/2012 01:09)   <#>
Иванов украл технологию. И вообще: Все на модернизацию, шагом марш!
— Гость (05/04/2012 12:05)   <#>
его не читайте (лженаука и прочий дилетантизм).
Интересно, если уж вы такой эксперт, какую лженауку вы можете указать например в (открытой наугад) этой его статье? По мне так она вполне соответствует заявленному в абстракте: "сделана попытка во всех деталях, с максимально подробными пояснениями и примерами показать, как применяется математический формализм при количественном анализе квантовой запутанности."

Нет эксперимента, который бы подтвердил или опроверг что-то
Извиняюсь, а для теории струн (и прочих "бран") такой эксперимент есть?
— Гость (05/04/2012 20:16)   <#>
Интересно, если уж вы такой эксперт, какую лженауку вы можете указать например в (открытой наугад) этой его статье?

Ваш угад такой угад... Лучше почитайте это
Поскольку современная физика приблизилась к пониманию сложной многогранности мира и практически доказала возможность расширенного восприятия реальности, возрастает доверие к тем знания, которые получены этим способом восприятия, и которые еще совсем недавно считались недостойными серьезного внимания со стороны естественных наук. Речь, прежде всего, идет о религиозных знаниях, древних мифах, различных мистериях древности, оккультизме, мистицизме, и т.п., и их дальнейшем развитии и теоретическом обобщении в работах по теософии, антропософии и др. «апокрифичных» наука. Основываясь на последних достижениях в физике, можно сделать вывод, что в этих источниках содержится гораздо больше полезной информации и достоверных знаний о Космологии и происхождении сознания, чем в господствующих ныне теориях Большого Взрыва и теории эволюции. Последние исходят из описания предметного мира, который составляет лишь одну из возможных проекций Мироздания наблюдателем, общий внешний вид которой для людей определяется одинаковым устройством их органов восприятия.

В ЖЖ уже всё обсудили:

В общем читать эту книжку людям не знающим квантовую механику я настоятельно не советую: не надо создавать в голове кашу из реальных достижений квантовой физики, новомодного шарлатанства и старой как копролит мистики и эзотерики. Люди знающие квантовую механику могут полистать эту книжку, чтобы извлечь из неё ссылки на ряд оригинальных статей.
Как могло оказаться, что автор, по всем признакам обязанный быть компетентным в данной области пишет ТАКОЕ?
Я не знаю. Может быть дело в том, что автор не столько физик, сколько программист:
"С.И. Доронин, владеет различными языками программирования, разрабaтывает в нашей лаборатории программы для численного решения задач, в том числе параллельные программы для суперкомпьютерных расчетов, проводимых в Межведомственном Суперкомпьютерном Центре (МСЦ)"
P.S. Квантовая механика и в самом деле наука по своему магическая и трансцендентная. Только дилетанту читать об этом лучще в других книжках. Р.Пенроуза ("Новый ум короля"), например, можно читать: он хотя и высказывает спорные мысли, но он понимает о чём пишет и эти спорные мысли интересны и содержательны. М.Б.Менского ("Человек и квантовый мир") можно читать. Он местами впадает в мистику, но куда как более аккуратен в выводах, и, опять таки, понимает о чём идёт речь. Д.Дойча ("Структура реальности") интересно и полезно почитать. К.А.Валиев кажется тоже что-то популярное писал.
От себя добавлю что слушал доклады Менского в уважаемых институтах. Оставили впечтление неведомой страшной фигни или я ничего не понял.

Архив тож не фонтан: всего 2 статьи, одна набрана в ворде, та, что в журнал химфизики они вообще закопирайченную пруф-версию кинули, с циферками на полях. По какой теме был диссер героя и за что ему кфмн дали, история умалчивает.


Поскольку существенная часть таких образцов состоит из обзоров и переводов вполне грамотных зарубежных статьей, это сильно путает читателя: существенная часть написанного — действительно, правда. Только вот неспециалист не отличит где там правда, а где собственная примесь бреда.


https://www.pgpru.com/comment51153

Извиняюсь, а для теории струн (и прочих "бран") такой эксперимент есть?
Никто всерьёз не считает струны физикой. Это вульгарная алгебраическая геометрия и тому подобная математика. man матфизика

Помоему тут нечего обсуждать и муслить.
— Гость (06/04/2012 07:36)   <#>
В ЖЖ уже всё обсудили
но к единству мнений не пришли:
На мой взгляд, книга С.Доронина ценна именно тем, что он позволил себе пофантазировать (во многом очень обоснованно), заглянуть за пределы доступных нам точных знаний. Книга будит мысль, интерес, желание заглянуть за грань Непознанного. И этим она очень хороша для молодых и смелых ученых. ... Словом, молодые физики, – не слушайте никак необоснованных, бессмысленных и откровенно злобных утверждений! Читайте С.Доронина. Это интересно и полезно. Возможно, он и ошибается. А может быть и нет. Вы сумеете в этом разобраться.


Это вульгарная алгебраическая геометрия
Ну прям таки вульгарная? Красивая теория (гипотеза), пока что не нашедшая эксперементальных подтверждений/опроверженний.

И методичку бы выложили, хотя-бы в виде фотографий.
— Гость (06/04/2012 17:57)   <#>
[offtop]
Нет эксперимента, который бы подтвердил или опроверг что-то
С "паранормальшиной" на мой взгляд ситуация немного иная: экспериментальных данных дофига, а вот с официальным признанием слабовато. И так происходит ещё и потому что при изучени подобных явлений следует учитывать влияние наблюдателя на наблюдаемое (особенно предвзято настроенного), а также потому, что (перефразируя известное высказывание) во многом то, что сейчас известно под именем 'наука', наукой не является.


Кроме того, такое признание приведёт к значительным социально-политическим последствиям: рухнет представление о "свободе и независимости субъектов либерально-рыночных отношений" (в частности, окажутся правы те, кому не всё равно, как вы распоряжаетесь своей задницей), охота гонения на ведьм некоторых деятелей культуры шоу-бизнеса получит обоснавание и официальную поддержку на государственном уровне (и ещё многие помянут Сталина добрым словом), придётся перестать считать контактёров априори клиентами психиатров (а там, знаете ли, оччень интересные случаи попадаются), да много чего ещё...

Поэтому проводить в этой области чисто научные изыскания пока что мягко говоря затруднительно. Только если неофициально. Что, кстати, и имеем.
[/offtop]
— spinore (13/04/2012 22:37, исправлен 14/04/2012 01:12)   профиль/связь   <#>
комментариев: 1515   документов: 44   редакций: 5786

Действительно, Доронин и на неё ссылается. fileВот. Она в двух частях, но это только первая часть. Вторую в открытом доступе найти не смог, но она упоминается в этом магазине, пишут, что она есть в ГПНТБ и ещё в вузе какого-то НИИ, забыл какого. Есть небольшие шансы, что вторая часть уже посканена и где-то есть в локальной сети института1, но у меня нет к ней доступа. Можете попросить любого, кто там сейчас учится, проверить эту гипотезу. Раньше эти методички продавали на кафедре, по цене 70р за штуку, отпечатаны они в издательстве института. Изданы они были в 2004ом году (и с тех пор, видимо, не переиздавались), тираж 300 экз, потому уже всё и давно разобрано студентами. У меня экземпляры обеих частей есть, но в бумажном варианте. Я больше опирался на первые главы (собственно, формулировка — первая глава, 48 страниц), базовые вещи, которые must know для изучавших физику — первые 3 главы. 4 и 6 — освещение специальных вопросов (вигнеровское представление и запутанность), они нужны тем, кто работает в области. 5 — глава про спин, тоже типа must know. 7ая глава — квантовая статистика, её полезно знать (естественно, входит в обязательные курсы терфиза), но я не знаю, например. Желающим почитать — напутствие: это несколько переработанные и немного расширенные конспекты лекций по двум курсам, читающиеся на старших курсах (4ый-5ый) тем, кто уже прошёл общую и теоретическую физику но ничего не понял. Первый из этих курсов назывался как-то в духе «когерентные и сжатые состояния в квантовой оптике и квантовой механике» (семестровый), а второй — «равновесная статистическая механика» (кажется, трёхсеместровый). Для физиков это шло в рамках курса по выбору по «дополнительным главам теоретической физики» (каждый мог выбрать что-то, но выбрать надо было обязательно). Для экономистов это шло в виде, кажется, обязательного курса, чтобы они потом могли матметоды и методы квантовой механики использовать в экономике. В общем, если новичкам будет совсем не понятно, то это нормально :) По второй части могу пока оглавление выложить2:
Глава 8. Звёздочное произведение функций 6
8.1. «Обычное» или поточечное произведение 6
8.2. Зачем нужно звёздочное произведение 11
8.3. Символы операторов 12
8.4. Томографический символ (томограмма) наблюдаемой 15
8.5. Функция Вигнера и символы Вейля 18
8.6. Функция Глаубера-Сударшана 24
Глава 9. Уравнение Лиувилля для функции распределения 33
9.1. Введение
9.2. Уравнение Лиувилля для функции распределения классической системы 35
9.3. Уравнение Лиувилля системы взаимодействующих подсистем во внешнем поле 39
9.4. s-частичные функции распределения 42
9.5. Цепочка уравнений ББГКИ 46
9.6. Факторизация s-частичной функции распределения. Корреляции. 50
Глава 10. Формальное решение уравнения Лиувилля для функции распределения 53
10.1. Классический пропагатор 53
10.2. Представление решения уравнения Лиувилля для систем со взаимодействием 56
10.3. Марковские процессы. Уравнение Смолуховского. 62
10.4. Уравнение Фоккера-Планка 65
Глава 11. Связь томографической вероятности с классической функцией распределения 75
11.1. Классический пропагатор 75
11.2. Интеграл по путям и классический пропагатор 77
11.3. Квантовые переходы 79
11.4. Алгебраическое описание 81
11.5. Томография в классической статистической механике 83
Глава 12. Обработка сигналов 90
12.1. Анализ сигналов 90
12.2. Вейвлет-преобразование 93
12.3. Вейвлет-отображение 96
Глава 13. Релаксационные уравнения для матрицы плотности 99
13.1. Разложение по ортогональным операторам 99
13.2. Представление взаимодействия для матрицы плотности 103
13.3. Приведённая матрица плотности 106
13.4. Релаксационные уравнения для матрицы плотности. Необратимость во времени 112
13.5. Обобщённое кинетическое уравнение. (Generalized Master Equation)
13.6. Основное кинетическое уравнение и уравнения Блоха 124
Глава 14. Метод моментов 129
14.1. Спектральная форма сигнала 129
14.2. Моменты основных линий 132
14.3. Секулярные взаимодействия. Метод семиинвариантов (кумулянтов) 134
14.4. Тензор релаксации при наличии диффузии 138
Глава 15. Соотношение неопределённостей и связь квантовой и классической статистик 141
15.1. Соотношение неопределённостей 141
15.2. Общий подход к соотношению неопределённостей 145
15.3. Переход от квантового описания системы к классическому 149
Список литературы 160
В духе содержимого второй части были какие-то статьи, типа fileтакой, но я так сходу уже не найду теперь. Свою fileмагистерскую я тоже писал в духе тех методичек. Можно, наверно, и оттуда почерпнуть. Если кому лень читать, автора методички (он же и мой руководитель) можно послушать в программе с Гордоном тут: часть 1, часть 2 и часть 3. Там же есть и теория струн — Рубаков и Гальцов в главных ролях3.



К сожалению, месяца два это ещё займёт точно.



Я в популяризаторах, увы, не силён. Могут только своего шефа попиарить, он замечательный педагог и популяризирует науку среди ничего непонимающих и в конец дезориентированных современным физическим образованием студентов.



Я в соседнем посте уже упоминал про срач на тему дополнительного постулата о «стрелке». Если бы всё это было бы так легко и просто, была бы решена одна из ключевых фундаменталных проблем в физике (чего, естественно, не произошло). Всё, что есть — экстраполяции и спекуляции. Может конечно, в той книге/статье что-то интересное есть на этот счёт, но применять это к макроскопическим телам я бы не стал — это заведомо превышение ограничений теории. Сейчас берут несколько частиц и пытаются добиться того, чтобы их состояние «не декогерировало». Есть какие-то экспериментальные успехи, но это всё очень неустойчиво: чем больше частиц, тем тяжелее их так контролировать. Не будь таких проблем, у нас уже был бы работающий КК.



Это про обратимость уравнения Шредингера классической и квантовой механики? Ну я понимаю, тролли узнали про больную тему, и сейчас они ещё и не такого понапишут. Объясняю на пальцах, без квантовой механики: есть классическая механика одной частицы (ну пусть нескольких, но не большого числа), а есть классическая статистика для этих частиц, т.е. наука, описывающая поведение их большого числа. Так вот, статистика не выводится из механики. Почему — никто не знает, но не выводится. Статистические законы, которые управляют системой при переходе к большому числу частиц, существенно зависят от типа усреднения частиц по параметру, а усреднять можно по-разному, что привело бы к разным результам (но в эксперименте результат-то один!). Этот тип усреднения (в общем случае) не следует их механики частиц, и в физике для каждой системы приходится его постулировать (причём для каждой системы — свой закон усреднения!). На этом розовая мечта о науке как о пирамиде, где термодинамика выводится из статистики, а статистика — из механики, разбивается об суровый результат эксперимента. Это в классической физике так. Ну и 2ой закон термодинамики — фундаментальное утверждение, которое ниоткуда не выводится — всем участникам передаёт привет. В квантовой же статистике, полагаю, — те же проблемы. Более того, диссипация и необратимость по времени вводятся в уравнения статистической физики руками, т.е. по сути постулируются (а не выводятся из красивой более глубокой математической теории) [credits to Vadim_Z]. Так что статистика необратима, время в макроскопике — тоже, и путешествия людей (как и любых других макроскопических объектов) во времени возможны только под грибами и LSD. Правда, психоделики под запретом, но музыку слушать никто не запрещает — пользуйтесь моментом. Конечно, в науке вопрос о природе несводимости остаётся октрытым, кто-то что-то исследует, высказывает аргументы, но хомячков это не касается — даже я туда не стал бы лезть, т.к. не занимаюсь этими вопросами. Кто-то говорит про неустойчивость уравнений движения для большого числа частиц... в общем, не знаю. Говорят, в журналах настолько скептичны по поводу этих попыток, что даже не принимают работы на эти темы [credits to автор вышеприведённой методички].



Он-таки добрался до КТП? :)



Не давайте ему книг по КТП, физике высоких энергий и стурнным теориям, а то при переносе их предсказаний на макроскопический мир эффект будет уже не как от грибов или героина, а как от жёсткой современной химсинтетики: одна доза — и сразу летально.



Только вот это всё не имеет никакого отношения к макроскопике. Даже если на столе стоит прибор, фотоны там — самые что ни на есть микроскопические квантовые, во всех своих смыслах.



Кстати, никто не смеётся. Вот то же самое, но с паравозами. Вообще, там много подобного есть.



Если там речь про вот это, то мне совсем не ясно :) Правда, боюсь, при попытке придания нужных скоростей объекту, он взорвётся вместе с автором поделия, не достигнув и миллионной доли от нужной скорости.


А если серьёзно, то наука не занимается вопросами паранормальщины [хотя про парастатистику можете почитать в методичке по ссылке (стр. 163)]. Наука требует независимости от наблюдателя, воспроизводимости (хотя бы статистически) и фальсифицируемости. Конечно, отсюда не следует, что ничего вне науки нет, просто это не её компетенция. Если где-то накопится настолько большое экспериментальное понимание/материал, что его можно будет изучать и конструктивно воспроизводить, тогда и будет другой разговор. Первое, что предъявляют к «феноменам» — значимость, намного большую, чем рамки возможного статистического отклонения и угадывания, на этом большая часть зарезается, увы. Но это всё уже совсем оффтоп к сайту. Естественно, есть традиция и вопросы согласования с традицией, непринятие нового и т.д., но всё это неизбежно, и это не означает, что троллить на границе допустимого — верный подход. Как правило, в 99% случаев, если вам говорят, что это не наука, это именно так и есть. Кстати, любителям всяких пара- на заметку: сонолюминесценция. Вроде бы существует, вроде не лженаука, но с объяснением туго.



Argumentum ad ignorantiam — аргументация к незнанию игнорированию(?). Суть такова: утверждение A правильное, потому что никто его не опроверг.

См. чайник Рассела: раз, два.



Да, это верно, только пара- тут ни при чём. И не надо путать псевдонауку и лженауку. К науке в аутентичном классическом смысле, как это определяется философией, относятся только науки естественные. На западе, говорят, лингвистику, экономику, и политологию (может, не полный список) выделяют в отдельный класс, и там тоже хардкорно теперь всё и (условно)формализовано. А вот литературоведение и филология, типа, якобы совсем в пролёте.



Жёлтая жуть там в том тексте (ну или не жуть, но подача именно такова). На эту тему есть передача с Гордоном, где всё более-менее, в отличие от вашей ссылки.



1Это такая недоступная извне сеть, объединяющая тысячи компьютеров, со своими сайтами и поисковиками внутри, с доступом к терабайтам всевозможной информации — всё это было ещё во времена, когда я там учился.
2Там ещё более специальные вещи, так что вряд ли кому это сейчас тут интересно.
3Послушать интересно, но лично мне было далеко не всё понятно, хотя и пытались объяснять на пальцах.



Чувствую, тема тонет в оффтопике. Если всё-таки вернуться к обсуждению, то есть ещё fileдиссер (может, кому-нибудь он прибавит понимания по сравнению с статьёй). Впрочем, диссер моложе статьи года на 2, потому результативная часть там совсем не ахти (разве что вводные части могут быть отчасти интересны).

— Гость (15/04/2012 15:41)   <#>


Так всё-таки более или менее? Там с 40 минуты за 5 минут Кухаренко легко и просто объясняет появление "стрелы времени" и утверждает, что критики этого рассуждения нет, а есть просто замалчивание. А он основывается на работе Рязанова, сделанной под руководством Файнберга в теоротделе ФИАН и опубликованной в ЖЭТФ в 1958 году. А в то время букафф было гораздо меньше и подходили к ним гораздо строже.

И по моей ссылке эта передача тоже есть, если в браузере флеш разрешить :)


А как отличить пара- от не пара-. Судьи кто?
Вот даже упомянутый вами академик Рубаков, будучи заместителем председателя комиссии по борьбе с лженаукой, сам делает псевдонаучные работы и даже получает за это премии. Вероятно ещё и поэтому в его речах вам было далеко не всё понятно.

Вообще, многие уже говорили, нужна комиссия по научной этике, а не по борьбе с непонятно чем. Потому что что такое порядочность понимает гораздо больше людей и на этой основе придти к согласию существенно проще.
— spinore (15/04/2012 18:23, исправлен 16/04/2012 09:32)   профиль/связь   <#>
комментариев: 1515   документов: 44   редакций: 5786

Там хотя бы нет заведомой ахинеи наподобие таких перлов из вашей ссылки как


каждого физика восхищала поразительная аналогия научного и библейского сценариев развития Вселенной. Действительно, как похож первоначальный библейский хаос на принимаемое в физике за начальное

Библейское отделение света от тьмы соответствует в физике рождению свободного фотона

Квантовые траектории Вселенной. Будем обозначать состояния Вселенной параметром q — «координатой» Вселенной. Координата Вселенной

И др.



Вижу, фрикам термин «стрела времени» понравился — разнесли по всем своим говноресурсам Т.е. только теорией заговора объяснять вещи умеете? Вы-то сами как считаете? Вы читали эти работы, разбирались с ними, анализировали их слабые стороны? Или вам после этой видеолекции «всё стало ясно»? Мне вот — нисколько, но раз вам всё стало ясно, ФИАН, Файнберг и все дела, то не почтите за труд ответить на следующие мои вопросы:

  • Может быть, я невнимательно слушал, но объяснения, как частица «угадывает» траекторию, я так и не услышал. В классической механике это срабатывает за счёт возможности локального описания (зная координату и импульс в момент времени t, можем предсказать какие они будут в момент t + dt), а в квантовой механике локальности принципиально нет. Как это согласуется у автора?
  • Допущение, которое автор делает (и он его честно озвучил), по-видимому, математически эквивалентно тому, что у Зубарева-Морозова-Рёпке написано (Двухтомник «Статистическая механика неравновесных систем»), т.е. что возмущения асимптотически убывают при t → ∞. Другими словами говоря, мы вольны выбирать, совершенно произвольно, где стремятся к нулю возмущения: на +∞ или на -∞, из-за чего получается циркулярная аргументация вида «что заложили, то и получили». Заложили, что асимптотика при t → +∞ — получили стрелу времени в сторону +∞, но важно, что это произвол и ниоткуда не может быть выведен. Ничего концептуально нового я тут не вижу. Покажите мне, где я ошибаюсь.
  • Далее, автор «приравнивает» статистическую физику и теорию вероятностей, что как минимум свидетельствует о непонимании (см. в предыдущем посте выделение красным). С чего бы это, вдруг?
  • Автор озвучивает откровенно бредовые идеи, типа «давайте использовать бесконечные десятичные дроби вместо простых». Это нормально?
  • Cравнивать диаграммную технику Фейнмана и Келдыша — дичь, потому что одно для квантмеха/КТП, а другое — для квантовой статистики (параллели-то есть, но инклюзивности нету, как мне кажется). А как считаете вы?
  • Он обвиняет функциональный интеграл в том, что это переписывание уравнения Шредингера (допустим), но перед этим он говорил, что «рязановская формулировка» изоморфна уравнению Шредингера. Какое-то двоемыслие получается, не так ли?
  • В конвенциональной квантовой механике есть постулат об измерении («формальной стрелке»). Более того, изменение (неунитарное) состояния при взаимодействии с классическим прибором — тоже часть постулата (а не только сама вероятность результата). Очень странно, что автор даже не упомнял о его статусе в формулировке Рязанова. Как бы вы это объяснили?
  • Объясните, почему петли, как элементарные события, соответствуют наблюдаемым.
  • По вашей же ссылке:
    Действительно, частица по Рязанову знает о будущем, она уже "была" в конечной точке – на измерительном приборе.
    Не слишком ли бодро автор отказывается от принципа причинности? И, что самое интересное, даже это не спасает его от циркулярности аргумента. Почему вдруг при взаимодействии с классическим прибором физическая величина фиксируется?
  • Судя по всему, главное отличие от функционального интеграла в том, что в последнем используется eiS, а тут — cos(S), причём всевозможные петли сводятся к наличию всего двух классов траекторий — туда и обратно, по которым и идёт суммирование. Это и есть всё отличие?

Может быть, чтение первоисточников и сняло бы часть этого пафоса этих вопросов, но с видео ничего не понятно. Он адепт какого-то подхода; может говорить то, что ему выгодно, и умалчивать то, что ему произносить невыгодно. С большой вероятностью при более близком рассмотрении «новый подход» может оказаться обычным трюкачеством. Выше я цитировал ту же программу с Гордоном, в трёх частях, но с другим автором, которого, если послушать, начнёт казаться, что открытие тянет как минимум на нобелевскую. Только вот если знать предметную область, про которую там говорится (в данном случае я с ней более-менее знаком), всё выходит не феноменальным открытием, а ещё одним небольшим шажком к лучшему пониманию, где по большей части ничего концептуально нового не возникает. Рязанов же ещё более маргинален, даже по сравнению с теми тремя передачами. Более того, в отличие от них, он цитирует не себя и при этом много загоняется. У автора логика изложения в этом видео отсутствует как класс: какое-то камлание сплошное, в этом хаосе разобраться очень трудно, остается на ключевые слова реагировать, типа «стрела времени» и «формулировка квантовой механики». Кроме того, судя по цитатам, хаос не только в изложении, но и в голове. Какая-то «холиcтическая картина мира», где всё и со всем связано.


Есть такая общая тенденция к вытаскиваю на свет самой чернухи, самого грязного пиара и прочего. Если нечто подано как свершение, этому уделяют столько времени, а другие вещи, не столько распиаренные, но более концептуальные и важные для науки, остаются без внимания. Слышат тех, кто громче кричит, и при этом не стесняется в выражениях, да.




Забыл сказать: там опечаток в формулах много — в первой части штук 20 нашёл. Будет время — напишу листинг.

— spinore (27/05/2012 02:38, исправлен 27/05/2012 03:10)   профиль/связь   <#>
комментариев: 1515   документов: 44   редакций: 5786

> Люди знающие квантовую механику могут полистать эту книжку, чтобы извлечь из неё ссылки на ряд оригинальных статей.
На этой странице можно найти fileссылку на интересную книжку. На 229ой стр. обсуждается Доронин (кому интересно — читайте).


У Graeme Smith есть интересный fileобзор на тему пропускных способностей квантовых каналов (всего 5 страниц, много обсуждений и мало формул). Оказался очень полезен для структурирования каши в голове. Вот некоторые цитаты, в том числе про связь с шумовой и квантовой криптографией, а также классическими каналами:


As a result a quantum channel has a variety of capacities, each of which characterize its capability for achieving a different kind of communication task. For example, the most direct analogue of the capacity mentioned above is the classical capacity of a quantum channel, which tells us the best rate at which the channel can transmit classical information from sender to receiver. The private classical capacity of a quantum channel quantifies its capability for quantum cryptography [2], and has close connections to the capacity of a wire-tap channel as considered by Wyner [3] and Csiszar-Korner [4]. If we are interested in coherently transmitting a quantum state, we must consider the quantum capacity of our channel, and if we have access to arbitrary quantum correlations between sender and receiver the relevant capacity is the entanglement assisted capacity. In general, these capacities are all different, which gives a variety of inequivalent ways to quantify the value of a quantum channel for communication. The communication capacities of a quantum channel are not nearly as well understood as their classical counterparts, and many basic questions about quantum capacities remain open. The purpose of this paper is to give an introduction to a quantum channel’s capacities, summarize what we know about them, and point towards some important unsolved problems
...
The bosonic gaussian channels are an important, potentially experimentally relevant, class that it would be nice to understand better (for a review, see [28]). Capacities of the attenuation channel are known [29] (врёт нагло, т.к. там посчитано только для вакуумной среды — самый тривиальнейший случай), but even for single mode gaussian channels we only understand a few special cases see [30] for recent work on the classical capacity). Since gaussian channels are a fairly simple class, understanding their capacities may be easier than the general case. As usual, the question hinges on understanding additivity properties of χ, P(1), and Q(1).
...
There is a qualitative similarity between quantum channels and classical broadcast channels [37]—in point-to-point quantum problems, we always implicitly have a second receiver in the form of the environment. So, when we look at the private classical transmission with a quantum channel, the achievable rates we find are closely related to the classical results on broadcasting privacy [4]. Furthermore, most of the channels whose quantum capacity we can compute are degradable, a notion that comes directly from the classical idea of a degraded broadcast channel [38], [37]. Can this correspondence be developed into an explicit mapping between (perhaps a subset of) quantum channels and classical broadcast channels, with the capacities of the former derived from the capacity region of the latter?
I’m grateful to Charlie Bennett for comments an an earlier draft and acknowledge support from DARPA QUEST contract HR0011-09-C-0047.

Релятивистская квантовая теория информации


Тем временем прогресс не стоит на месте: уже давно начались попытки построения теории информации поврех релятивистской квантовой теории. По сути, это скрещивание теории относительности и квантовой информатики. На эту тему


  • Пишутся обзоры:

    В частности, даже в Rev. Mod. Phys. уже статья имеется (формул мало, введение должно быть всем понятным). Кстати, там есть кое-что про у нас уже упоминавшуюся историю с Визнером в контексте QKD:
    Some trends in modern quantum information theory may be traced to security problems in quantum communication. A very early contribution was Wiesner’s seminal paper Conjugate Coding, which was submitted circa 1970 to IEEE Transactions on Information Theory, and promptly rejected because it was written in a jargon incomprehensible to computer scientists (this actually was a paper about physics, but it had been submitted to a computer science journal). Wiesner’s article was finally published (Wiesner, 1983) in the newsletter of ACM SIGACT (Association for Computing Machinery, Special Interest Group in Algorithms and Computation Theory). That article tacitly assumed that exact duplication of an unknown quantum state was impossible, well before the no-cloning theorem (Wootters and Zurek, 1982; Dieks, 1982) became common knowledge. Another early article, Unforgeable Subway Tokens (Bennett et al., 1983), also tacitly assumed the same.

  • Собираются воркшопы:
    The workshop is timely because of newly emerging prospects for experimental tests of phenomena of relativistic quantum information, for example, using quantum communication with satellite-based instruments or Berry’s phase tests of the Unruh effect.

  • Пишутся статьи:

    Как раз по поводу обсуждений:
    Не, ну если выделить гранты на соответствующие исследования, то вам изучат и опишут, какие-там квантовые явления могли бы происходить в негильбертовых пространствах (/comment52112)
    Не достичь, но чуть-чуть прикоснуться к ним, к таким экстремальным состояниям, можно разве что на горизонте событий вокруг чёрных дыр, но те, кто туда попали, нам уже не расскажут :) (/comment52116).

    Не расскажут, но могут попытаться. Алису засасывает в чёрную дыру, она напоследок хочет что-то сказать Робу8, зависающему на безопасном расстоянии от горизонта событий, о том, как ей хорошо там, и что возвращаться она не планирует. Как поведёт себя в такой пикантной ситуации квантовый канал между Алисой и Робом? Оказывается, квантовая пропускная способность падает в ноль при бесконечном ускорении (при достижении горизонта событий), т.к. все квантовые корреляции разрушаются, а классическая остаётся конечной при сколь угодно близком расстоянии к горизонту событий. Свежак, статья недавно вышла в Phys. Rev. A.

  • Делаются доклады:

    > По-моему Иванов откровенно смеется над читателем, или изучал физику самостоятельно не окончив начальной школы.

    Смотрите, как Тим Ральф9 откровенно смеётся10 над слушателями: Алиса и Роб, в космосе, на релятивистских скоростях, а между ними... квантовое распределение ключей :) Ева, естественно, схематически изображена в виде летающей тарелки/НЛО (ну а кому ещё в космосе атаковать?). Вот пруф11:

    http://tau.rghost.ru/38303840/image.png

    Вообще, воркшоп выдался достаточно интересным. Список докладов можно посмотреть здесь. Пользуясь административным ресурсом тем, что квантовую информатику в непрерывных переменных на уровне общеевропейских проектов координируем мы12, попытался продавить выкладку на сайт всех слайдов с докладов, но, к сожалению, многие так и не прислали файлы, в том числе Тим. Видимо, народ боится выкладывать нечто, содержащее ещё не опубликованные в arXiv'е идеи/результаты (наверное, и я не исключение). Для pgpru.com наибольший интерес из квантовой информатики представляет квантовая криптография; на эту тему было два хороших доклада от представителей SeQureNet13, и, хотя они не выложены на сайте, слайды удалось полностью заснять, так что будут выложены :) Когда-нибудь в следующий раз напишу пост на эту тему.


8Почему в релятивистской квантовой информатике всегда говорят «Роб» вместо «Боб» для меня осталось загадкой.
9Continuous variables quantum information processing (CVQIP) workshop, Дания, 2012.
10Для тех, у кого RefControl, картинка по ссылке http://tau.rghost.ru/38303840/image.png
11История с этой картинкой интересная получилась. Обычно я ушами не хлопаю и релевантное щёлкаю сразу, но тут ступил. Доклад вызвал много вопросов, так что я успел куда-то сходить, вернуться, а Тим ещё отдувался. Под конец возникла пауза и ведущая спросила всё ли с вопросами. Я тут решил не упустить момент и поднял руку. Попросил показать слайд с "УФО". Видимо, моё английское произношение в этом слове было совсем никудышным, а по контексту не догадаться, но, к счастью, ведущей на этой порции докладов была Королькова, и она ему перевела просьбу. Зал, видимо, ожидал, что я что-то спрошу по теме, но я просто поднял фотоаппарат и сфотографировал. Хохот был на весь зал.
12

The QuIC initiated in 2002 a series of conferences especially devoted to continuous-variable quantum information processing, which now runs on an annual basis, and has been coordinating European research projects on this topic since 2004.

13Это spin-off с попыткой коммерциализации QKD в непрерывных переменных, уже упоминалось в /comment50366.

— unknown (27/05/2012 16:04, исправлен 27/05/2012 16:06)   профиль/связь   <#>
комментариев: 9796   документов: 488   редакций: 5664

School of Mathematical Sciences – University of Nottingham:


In the field of relativistic quantum information we study how to process and transmit information using quantum systems moving in spacetime. Two observers, Alice and Rob (the relativistic Bob) want to teleport a quantum state of a cavity field mode.
На страницу: 1, 2, 3 След.
Ваша оценка документа [показать результаты]
-3-2-1 0+1+2+3