Лев Вайдман (родился 4 сентября 1955 года) — российско-израильский физик и профессор Тель-Авивского университета , Израиль. Он известен своими теоретическими работами в области основ квантовой механики , включая квантовую телепортацию , испытатель бомбы Элицура–Вайдмана и слабые значения . Он был членом редакционного консультативного совета The American Journal of Physics с 2007 по 2009 год. [1] В 2010 году испытатель бомбы Элицура–Вайдмана был выбран журналом New Scientist Magazine одним из «Семи чудес квантового мира». [2]
Он учился в 45-й физико-математической школе в Санкт-Петербурге и дважды был среди победителей Всесоюзной олимпиады школьников по физике (первое место в 1971 году [3] [4] и второе место в 1972 году [5] [6] ), а в 1972 году занял 26-е место на Международной физической олимпиаде в Бухаресте . [7] [8] Вайдман эмигрировал с семьей в Израиль в возрасте 18 лет. До этого он один год учился в Санкт-Петербургском университете (тогда Ленинградском университете).
Этот мысленный эксперимент, впоследствии проведенный в лаборатории, является примером измерения без взаимодействия (IFM). IFM — это обнаружение свойства объекта или его наличия без какого-либо физического взаимодействия между наблюдателем и объектом. Получение информации от объекта таким образом парадоксально .
Испытатель бомбы работает, используя интерферометр. Когда фотон выстреливается в устройство, он сталкивается с полупосеребренным зеркалом, расположенным так, чтобы отражать фотон под углом девяносто градусов. Существует 50-50 шансов, что он отразится или пройдет сквозь него. Из-за квантовых свойств фотона он как проходит сквозь зеркало, так и отражается от него.
Теперь тот же фотон движется через две разные части устройства. Фотон, который прошел через зеркало, теперь находится на «нижнем пути». Он может столкнуться с бомбой, которая предназначена для взрыва при столкновении с одним фотоном. Фотон, который был отражен от зеркала, теперь находится на «верхнем пути». Затем оба фотона сталкиваются с обычным зеркалом. Фотон нижнего пути отражается на девяносто градусов вверх (если он не обнаружил бомбу). Фотон верхнего пути отражается обратно на девяносто градусов, так что он возвращается на свою исходную траекторию.
Если фотон нижнего пути не обнаружил бомбу, он прибудет на второе полупосеребренное зеркало одновременно с фотоном верхнего пути . Это приведет к тому, что одиночный фотон будет интерферировать сам с собой.
Пара детекторов расположена за зеркалом таким образом, что суперпозиция фотона разрушается , и фотон наблюдается либо на верхнем пути, либо на нижнем пути, но не на обоих. Если детектор верхнего пути сталкивается с фотоном, то фотон «на самом деле» пошел по верхнему пути, и не было сделано никаких измерений того, была ли бомба на нижнем пути или нет. Если же детектор нижнего пути сталкивается с фотоном, можно определить, что в пятидесяти процентах случаев на нижнем пути находится бомба — без фактического столкновения с ней .
Вайдман утверждал, что это подтверждает многомировую интерпретацию квантовой механики . [9]
Вайдман является пионером в области квантовой телепортации . Он продемонстрировал, что нелокальные измерения могут быть использованы для телепортации неизвестных квантовых состояний систем с непрерывными переменными. [10]