Главная Новости Физики: квантовая криптография реальна, даже если квантовая теория неверна

Квантовая криптография вполне реальна, даже если квантовая теория неверна

Когда гибнут деревья, наступает экологическая катастрофа. Лес как единое целое перестает существовать, передает Альтернативная наука.

Аналогичную картину мы наблюдаем и в квантовой физике. Сама по себе квантовая теория не имеет смысла без определяющих эффектов суперпозиции и запутанности.

Однако обратное выражение может быть неверным. Указанные физические эффекты можно наблюдать независимо от теоретической базы, используемой для их объяснения.

В частности, согласно последнему исследованию, напечатанному в Physical Review Letters,  все так называемые квантовые эффекты если и связаны между со между собой, то независимо от математического формализма квантовой теории.

С практической точки зрения, этот результат открывает возможность реализации квантовой криптографии, даже если квантовая теория окажется неверной.

На сегодняшний день квантовая теория - одна из наиболее успешных в современной физике. Несмотря на ее интуитивность и, по большому счету, недоказуемость, теоретические предсказания неизменно согласуются с эмпирическими наблюдениями.

Что такое квантовая суперпозиция?

Со временем такие новые приложения, как квантовые вычисления и квантовая криптография, вызовут значительный интерес промышленников.

Однако примирить ее с гравитацией по-прежнему сложно, что позволяет предположить: в будущем квантовая теория будет вытеснена или низвергнута другой, более совершенной теорией. Вроде как естественный отбор научной эволюции, когда фальсифицированные теории отбрасываются, возникают новая парадигма и новое поколение ученых, принимающих новое знание.

Хотя запутанность и суперпозиция широко наблюдаются в лабораторных условиях, именно математический формализм, предоставляемый квантовой теорией, поясняет, как эти два понятия связаны между собой. Корректировки, скорее всего, неизбежны, однако это уже продукт договоренностей: физики, в отличие от математиков, не любят считать.

Общие вероятностные теории

В последней работе, опубликованной в Physical Review Letters, исследователи доказали, что в любой физической теории запутанность может существовать между различными системами тогда и только тогда, когда суперпозиция существует в каждой из них. Возникает эквивалентность между двумя понятиями, и она выходит за пределы квантовой области.

Чтобы показать, что связь между суперпозицией и запутанностью существует в любой физической теории, исследователи использовали структуру общих вероятностных теорий. Эта система обеспечивает общее математическое описание для ключевых требований физической теории: физические состояния, их преобразования и измерения.

 

Такая система охватывает как классическую, так и квантовую теорию. Что более важно, она предлагает и более экзотические теории, которые демонстрируют типично квантовые свойства, такие, как суперпозиция и запутанность.

Например, в теории, известной как "Boxworld", нелокальные корреляции, характеризующие запутанность, могут быть настолько сильными, что превосходят возможности квантовой теории.

Квантовая криптография

Связь между теоретическими разработками и квантовой криптографией заключается в том, что последняя использует особенности квантовой теории для обеспечения безопасной передачи информации между двумя условными «акторами».

Яркий пример - протокол BB84, использующий запутывание, чтобы гарантировать обнаружение хакера и его исключение из коммуникации.

Читайте также: Что такое "менелдер президента"?

Если данный протокол получит широкое распространение, а его невзламываемость будет опровергнута новой теорией, это может привести к катастрофическим последствиям. В той же банковской сфере.

Новая независимая от теории связь предполагает, что подобное апокалиптическое представление вряд ли станет реальностью, поскольку исследователи показывают, что протокол может быть реализован в соответствии с любой неклассической теорией.