Рассказ 4, барона И. фон Мюнхгаузена XV. 2117

Сало, утки и кошка Шрёдингера

Четвертая запись из трактира «Старый мельник».

Было уже далеко за полночь, когда барон, отставив пустую кружку, вдруг хлопнул себя по лбу и сказал:
— Господа, я обещал вам историю про уток и квантовую запутанность. И я её расскажу. Но прежде я должен спросить у нашего молодого физика: вы верите в то, что частицы могут быть связаны на расстоянии?
Фон дер Хайде, который уже успел захмелеть и теперь смотрел на барона с обожанием, как студент на профессора, кивнул:
— Конечно. Эксперименты Аспекта, Цайлингера… Запутанные фотоны обмениваются информацией быстрее света. Или, точнее, корреляции между ними нелокальна.
— Нелокальна— повторил барон, смакуя слово. — Прекрасный термин. А знаете, господа, что мой прапрадед называл это слово? «Пара гусей». Но об этом по порядку.
Он закинул ногу на ногу, подкрутил ус и начал.

— История, которую вы знаете, звучит так: прапрадед пошёл на рыбалку взял с собой удочку....   На озере плавала, целая стая уток, а ружья у барона нет. Но он не растерялся. На крючок удочки нанизал кусочек сала и забросил в озеро. Утки заинтересовались приманкой.    Утка проглатывает сало, оно проходит сквозь неё и выходит  естественным путём, этот кусочек проглатывает вторая утка, затем третья. Таким образом барон поймал семь уток.

Все за столом закивали. Все знали эту историю.
Барон продолжил. — В это, рассказе  господа,  используется шифр. Прапрадед не мог рассказать правду. Если бы он рассказал, что на самом деле случилось в тот день на пруду, его бы сожгли как колдуна. Или, что ещё хуже, пригласили бы читать лекции в Гёттинген для студентов, а он, знаете ли, лекции не любил.

Он наклонился ближе к свету, и тени от камина заплясали на его лице.
— В тот день прапрадед  поставил эксперимент для обнаружения квантового эффекта запутанности на макро объектах.. У него был друг, физик-любитель из Лейдена, который прислал ему китайскую диковинку — две пластинки из особого материала. Если их разъединить и одну из них подвергнуть воздействию, вторая вела себя так, будто воздействие испытала и она. Голландцы, господа, всегда что-то такое придумывают.

Прапрадед, естественно, решил  проверить эффект на утках.
Он взял одну пластинку, спрятал в карман, а вторую положил в сало. Да-да, в то самое сало, которое потом насадил на удочку.

— Подождите, — сказал фон дер Хайде. — Вы хотите сказать, что кусок сала был… квантовым детектором на верёвке?
— Я хочу сказать, — поправил Фридрих, — что сало было носителем запутанной частицы. Прапрадед пожалел, что не взял с собой ружье. не стал стрелять. Зачем стрелять, если можно поймать уток на живца?
Утки, господа, любят сало. Они набрасываются на него, как физики на бесплатный обед.
Первая утка проглотила сало. Верёвка натянулась. Но прапрадед не вытащил удочку. Он ждал. Сало прошло сквозь утку — естественным путём, господа, не будем углубляться в детали — и вышло наружу. Вторая утка тут же проглотила его. Потом третья. Четвёртая. И так все семь.
— И что же происходило с пластиной? — спросил фон дер Хайде.
— А вот это самое интересное, — сказал Фридрих. — Каждый раз, когда утка проглатывала сало, пластинка  внутри него вступала во взаимодействие с живой тканью. Состояние пластины становилось определённым. И в тот же самый миг, господа, вторая пластина — та, что в кармане прапрадеда — меняла своё состояние. На расстоянии. Мгновенно. Семь раз подряд.
— Нелокальная корреляция, — прошептал фон дер Хайде.
— Именно, — кивнул Фридрих. — Но это ещё не всё. Когда сало проходило сквозь утку, эта утка из вероятностной утки и превращалась в реальную. Но утка, господа, — это не электрон. Она не может быть в суперпозиции. Поэтому в тот момент, когда сало касалось её, запутанность разрушалась бы. Но прапрадед предусмотрел это. Он зарядил сало не одной пластиной, а целой связкой. И каждая пластинка была запутана со своей парой в его кармане.
Понимаете? Семь уток — семь пар запутанных пластин.
Сало проходило сквозь первую утку — одна пара схлопывалась. Проходило сквозь вторую — вторая. И так все семь. Каждый раз, когда сало переходило из одной утки в другую, оно перезапутывалось со следующей пластиной. Это, господа, была первая в истории квантовая рыбалка. Точнее, ужение.
— Но зачем? — спросил кто-то из угла. — Зачем всё это?
— А затем, — сказал Фридрих, — что прапрадед хотел поймать момент. Понимаете, в квантовой механике есть проблема: вы не можете знать и положение, и импульс частицы одновременно. Но прапрадед  хотел знать и то, и другое. Он хотел знать, где каждая утка находится и куда она летит. И он придумал способ.
Когда сало прошло сквозь седьмую утку, все семь пластин в кармане прапрадеда пришли в определённое состояние. Он вытащил их, разложил на берегу и, глядя на них, мог сказать, где в тот самый момент находилась каждая утка и с какой скоростью она плыла. Потому что пластины были запутаны с утками через сало.
— Но утки-то уплыли! — воскликнул фон Глейхен.
— Уплыли, — кивнул Фридрих. — И тут наступает самое интересное. Прапрадед посмотрел на пластины, понял, где были утки, и… улыбнулся. Потому что утки, господа, никуда не уплыли.

Он взял удочку и потянул.
Леска была натянута. На крючке всё ещё висело сало,  то самое, которое прошло через семь уток. А за салом, господа, плыли утки. Все семь. Они не могли его бросить. Потому что сало было запутано с их внутренним состоянием. Они проглотили его, выпустили, но квантовая связь осталась. Они были привязаны к этому куску сала, как верёвкой — только не верёвкой, а вероятностью.
Прапрадед потянул удочку — и утки поплыли к нему. Он пошёл к дому,  утки то же  вышли на берег и пошли за ним как ручные.  Потому что квантовая запутанность сильнее любого поводка.
Он принёс домой семь уток. Семь, господа! Живых, мокрых, квантово-запутанных, но совершенно реальных. И жена его, надо сказать, удивилась. Потому что он ушёл с удочкой, а вернулся с семью утками, которые шли за ним на верёвочке, как собачки.
— А сало? — спросил трактирщик.
— А сало, — вздохнул Фридрих, — сало она отдал коту. Кот, господа, съел его и после этого три дня ходил по стенам. Потому что сало было запутано само с собой. Это, знаете ли, называется «кошка Шрёдингера», только наоборот. Кот был одновременно и сыт, и голоден, и на полу, и на потолке. Прапрадед потом говорил, что это был лучший эксперимент в его жизни. Утки, сало, кот — всё в одном флаконе.
Он помолчал и добавил:
— Но история, которую он рассказывал дамам, звучала проще: сало, ружьё, утки, рыба. Потому что если бы он сказал: «Я запутал семь пар квантовых детекторов, произвёл нелокальное измерение состояния живых объектов, коллапсировал волновую функцию в нужную мне реальность, а потом привёл уток домой на верёвочке», — дамы бы обиделись. А кот, господа, кот — это просто юмор. Прапрадед любил, чтобы в истории был кот.
Фон дер Хайде сидел с открытым ртом.
— Но это… это означает, что он создал квантовую запутанность с макроскопическими объектами? С утками? И привёл их домой? Это не возможно.
— Невозможно, — согласился Фридрих. — В двадцать первом веке. А в восемнадцатом, господа, было возможно всё. Потому что никто ещё не доказал, что это невозможно. А прапрадед не ждал, пока докажут. Он просто брал удочку, насаживал сало и шёл на пруд.
Он помолчал, потом добавил:
— Кстати, этот эксперимент имел последствия. Через неделю после той рыбалки прапрадед заметил, что у него в кармане завелись лишние пластины. Семь штук. Он их не покупал. Они просто… появились. Вы знаете, что такое квантовая флуктуация вакуума? Частицы возникают из ниоткуда парами, а потом аннигилируют. Так вот, прапрадед считал, что его утки, вернее, их квантовые двойники, до сих пор возникают и исчезают в том пруду. Иногда, господа, если прийти туда на рассвете, можно увидеть семь уток, которые плывут за невидимым куском сала, и кота, который ходит по стенам. И так каждое утро. Вечность.

— Вы это видели? — спросил фон Глейхен.
— Нет, — улыбнулся Фридрих. — Я не смотрю. Потому что если я посмотрю, они исчезнут навсегда. А мне нравится знать, что где-то есть утки, которые одновременно и сыты, и голодны, и плывут, и стоят на берегу, и запутаны с котом, который ходит по потолку. Это, господа, и есть квантовая красота.
Он поднял кружку.
— За уток. За тех, кто всегда там, где их никто не ищет. За кота, который одновременно и здесь, и там. И за прапрадеда, который понял главное: реальность — это не то, что есть. Реальность — это то, что ты поймал на удочку и принёс домой.
Трактир молчал целую минуту. Потом фон дер Хайде медленно произнёс:
— Я больше никогда не буду, есть утку.
— Зря, — сказал Фридрих. — Утка, которую вы едите, уже не запутана ни с чем, кроме соуса. Это, знаете ли, тоже своего рода коллапс волновой функции. Но об этом — в следующий раз.
Он подмигнул трактирщику и заказал жареного гуся. Потому что, как говорил прапрадед, «квантовая механика — это хорошо, а горячее мясо — лучше».

Комментарии.


    Квантовая запутанность — семь пластинок  в сале запутаны с семью пластинками  в кармане.
    Коллапс волновой функции это когда  каждая утка «схлопывается» из вероятностного состояния при контакте с салом в реальное.
    Утки плывут за салом — квантовая связь удерживает их, и барон приводит их домой на верёвочке.
 Кот Шрёдингера — кот съедает сало и с семью пластинками и очень сильно запутывается. Так сильно, что начинает ходить по стенам и даже по потолку.