В докладе теоретически рассматривается взаимодействие группированных фотонов, то есть группы фотонов в одном квантовом состоянии поля, с однофотонными детекторами и детекторами с разрешением по числу фотонов. Показано, что использование матрицы однофотонных детекторов не в состоянии разрешать число фотонов в таких состояниях. В то же время использование фотоумножителей в виде вакуумных трубок с динодами позволяет разрешить число фотонов в таких состояниях со значительно большей эффективностью. Также в статье обсуждается повышение эффективности таких фотоумножителей и перспективы применения групповых состояний фотонов для квантового распределения ключей (КРК).
В докладе теоретически рассматривается взаимодействие группированных фотонов, то есть группы фотонов в одном квантовом состоянии поля, с однофотонными детекторами и детекторами с разрешением по числу фотонов. Показано, что использование матрицы однофотонных детекторов не в состоянии разрешать число фотонов в таких состояниях. В то же время использование фотоумножителей в виде вакуумных трубок с динодами позволяет разрешить число фотонов в таких состояниях со значительно большей эффективностью. Также в статье обсуждается повышение эффективности таких фотоумножителей и перспективы применения групповых состояний фотонов для квантового распределения ключей (КРК).
В настоящее время для защиты информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС), используют методы квантовой криптографии. Заключающей в том, если передача информации в ВОЛС осуществляется слабыми оптическими импульсами, содержащими десятки или сотни фотонов то любая попытка перехвата информации, будет обнаружена. Это связано с тем, что согласно квантовомеханической теории нельзя произвести измерения в системе, не изменив ее состояния. Тогда любая попытка перехвата информации приведет к появлению помех и обнаружению перехвата.
В статье рассматриваются парадоксы квантовой механики с точки зрения психологии восприятия. Одним из наиболее существенных является влияние наблюдателя на результат квантового измерения, связанный с так называемой редукцией волновой функции, о котором писал еще Норберт Винер в своей фундаментальной работе «Математические основы квантовой механики». Основной проблемой здесь является то, что этот процесс не описывается в парадигме и средствами квантовой физики. Однако и влияние сознания наблюдателя на физический процесс, который рассматривается многими, также создает парадокс. Если есть такое взаимодействие, оно должно проходить по физическим законам, но это не приведет к редукции волновой функции. Если же это не физический фактор, то он не может воздействовать на физическую систему. В настоящей работе рассматривается модель трансляции информации о реальности из системы бессознательного, представленного в виде состояний в пространстве Гильберта, в сознание в виде объектного пространственно-временного представления. Отметим, что квантовая система описывается волновой функцией, которая представлена в многомерном пространстве Гильберта, причем представление реальности в этом пространстве дает эффекты, схожие с явлениями нашего бессознательного. Напротив, в сознании реальность представлена в физическом пространстве-времени в объектном виде. Преобразование одного представления в другое дает те же соотношения неопределенности и другие эффекты, что и квантовая механика. Поскольку для системы сознания источником новой информации является то, что находится за его границей, если «не вводить лишних сущностей», единственную реальностью для него составляет бессознательное. Причем индивидуальные сознания могут быть связаны с коллективным бессознательным, как это предполагали психолог К. Юнг и физик В. Паули.
Рассматривается использование педагогического принципа преемственности для изучения интерференции и дифракции света, отдельных фотонов и электронов в курсах оптика и квантовая механика. Предлагается методика изложения учебных материалов по дифракции частиц с единой квантомеханической точки зрения. В статье рассматривается преподавание отдельных тем курса оптики и атомной физики по принципу согласованности применения законов квантовой механики. Это дает большой эффект в повышении знаний и умений студентов высших учебных заведений в усвоении физических законов.
КОНТУРНО УПОРЯДОЧЕННЫЕ ФУНКЦИИ ГРИНА В СТОХАСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ Приведен краткий обзор вопроса о функциональной формулировке теории возмущений для разнообразных функций Грина в квантовой теории поля.В частности, обсуждается контурно упорядоченное представление функций Грина при конечной температуре.Показано, что разложение зависящих от времени функций Грина по теории возмущений при конечной температуре можно построить с помощью стандартного правила Вика в функциональном виде без введения комплексного времени и эволюции вспять по времени.Обсуждается проблема факторизации соответствующего функционального интеграла.Функции Грина решения стохастических дифференциальных уравнений построены в форме Швингера-Келдыша с представлением в виде функционального интеграла с явно сплетающимися физическими и вспомогательными полями.
Исследуется процесс образования пятна Пуассона в дифракционных опытах. Предлагается причинно-следственный механизм образования пятна Пуассона в рамках корпускулярных представлений. Предполагается, что причиной возникновения пятна Пуассона и колец дифракции вокруг него является фотон-фотонное взаимодействие рассеянного света с участием третьих тел - атомов среды, в которой распространяется свет. Делается предположение о том, что подобного рода взаимодействия могут иметь место и в физике элементарных частиц, результатом которых может явиться их дифракция. Насколько нам известно, предлагаемый и подтвержденный нами в эксперименте механизм взаимодействия фотонов в открытой печати обсуждается впервые. Еще в первой половине прошлого столетия известный венгерский физик с мировым именем Л.Яноши сетовал на то, что проведение экспериментов, подобных нашим, считается признаком дурного тона, поскольку научное сообщество постановило, что корпускулярно-волновой механизм - это «истина в последней инстанции». Нам же представляется, что даже сегодня упоминаемый дуализм есть результат всего лишь недостаточного понимания механизмов физических процессов. Поэтому предлагаемый материал должен быть интересен, в первую очередь, не только узким специалистам, но и широкому кругу думающих профессоров и преподавателей системы образования, которые вынуждены сегодня объяснять подрастающему поколению некоторые явления даже в одной и той же области физики то на одном, то на другом языке.
Магнитные фазовые переходы многие годы интенсивно исследуются как теоретиками, так и экспериментаторами. С одной стороны, исследование магнитных фазовых переходов позволяет установить механизмы формирования магнитного упорядочения, закономерности поведения системы в критической области фазового перехода. С другой стороны, системы с магнитными фазовыми переходами представляют практический интерес, поскольку в области перехода происходит контролируемое изменение намагниченности, электросопротивления, теплоемкости, объема и других характеристик, свойств и параметров. В работе используется метод усреднения по обменным полям, суть которого заключается в установлении связей между термодинамическими средними для небольшой группы спинов и функциями распределения спинов из ближайшего окружения этой группы. С помощью усреднения по обменным полям можно построить дополнительные характеристики магнитных систем, как вблизи точки фазового перехода, так и за ее пределами. В качестве дополнительной характеристики можно использовать функцию отношения. Эта функция определяется как отношение таких значений полей обменного взаимодействия, при которых кластерное среднее спина равно среднему по ансамблю. В работе рассмотрена функция отношения для кластеров из одного и двух магнитных атомов. Для модели Изинга на квадратной решетке с помощью решения Онзагера построено точное значение функции отношения. Для этой же решетки построены приближенные значения функции отношения и проведено сравнение их между собой и с точным значением. Использование функции отношения дает возможность строить новые приближенные решения для модели Изинга, делая те или иные предположения об этой функции. В работе показано, что с помощью подходящего выбора функции отношения можно получить критические показатели, отличные от классических.