Лев Вайдман (родился 4 сентября 1955 г.) — российско-израильский физик и профессор Тель-Авивского университета , Израиль. Он известен своими теоретическими работами в области основ квантовой механики , которые включают в себя квантовую телепортацию , испытатель бомбы Элицура-Вайдмана и слабые значения . Он был членом редакционно-консультативного совета Американского журнала физики 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 входил в число 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 проучился один год в Санкт-Петербургском университете (тогда Ленинградском университете).
Этот мысленный эксперимент, впоследствии проведенный в лаборатории, является примером измерения без взаимодействия (IFM). ИФМ – это обнаружение свойства объекта или его присутствия без какого-либо физического взаимодействия между наблюдателем и объектом. Получение информации от объекта таким способом парадоксально .
Испытатель бомбы работает с использованием интерферометра. Когда фотон попадает в устройство, он сталкивается с полупосеребренным зеркалом, расположенным так, чтобы отражать фотон под углом девяносто градусов. Вероятность того, что он отразится или пройдет сквозь него, составляет 50 на 50. Благодаря квантовым свойствам фотон не только проходит через зеркало, но и отражается от него.
Теперь один и тот же фотон проходит через две разные части устройства. Фотон, прошедший через зеркало, теперь находится на «нижнем пути». Он может столкнуться, а может и не столкнуться с бомбой, которая предназначена для взрыва при встрече с единственным фотоном. Фотон, отразившийся от зеркала, теперь находится на «верхнем пути». Оба фотона затем сталкиваются с обычным зеркалом. Фотон нижнего пути отражается на девяносто градусов вверх (если он не обнаружил бомбу). Фотон верхнего пути отражается назад на девяносто градусов и возвращается на исходную траекторию.
Если фотон нижнего пути не обнаружил бомбу, он достигнет второго полупосеребренного зеркала 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 фотонов разрушается , и наблюдается, что фотон находился либо на верхнем пути, либо на нижнем пути, но не на обоих. Если детектор верхнего пути встречает фотон, то фотон «фактически» прошел верхний путь, и не было сделано никаких измерений того, была ли бомба на нижнем пути. Однако если детектор нижнего пути встретит фотон, можно определить, что в пятидесяти процентах случаев на нижнем пути находится бомба, но на самом деле он не сталкивается с ней .
Вайдман утверждал, что это подтверждает многомировую интерпретацию квантовой механики . [9]
Вайдман — пионер в области квантовой телепортации . Он продемонстрировал, что нелокальные измерения можно использовать для телепортации неизвестных квантовых состояний систем с непрерывными переменными. [10]