А.Лексей: 07 янв 2026, 09:33
Как взламывают квантовую криптографию
Вследствие квантовой спутанности оба компонента пары Эйнштейна-Подольского-Розена коррелированы на любом расстоянии от источника. Поэтому попытка КА измерить поляризацию копий фотона приведёт к изменению поляризации и у Алисы (отправителя).
Нет никакой квантовой спутанности (запутанности), а есть лженаучные спекуляции вокруг закона Малюса. После излучения никаких корреляций между по-разному поляризованными квантами нет. Измерение здесь вообще не при чем, а воздействие на один из пучков электромагнитного излучения (например, поглощение кванта) никак не влияет на другой.
Нарушение неравенств Белла означает, что результат не является бинарным взаимоисключающим. Для закона Малюса при пропускании пар по-разному поляризованных частиц через поляризаторы неравенства Белла и не должны соблюдаться. В статье Аспека о квантовой запутанности измеряется не сама круговая поляризация электромагнитной волны или спин фотона, а определяется, какой из детекторов срабатывает, или, грубо говоря, какой путь проходит фотон.
Те же результаты получены для частиц с массой покоя - в эксперименте Штерна - Герлаха определяется вероятность одного из направлений движения электрона в магнитном поле в зависимости от спина. Соответствие закону Малюса позволяет предполагать, что спин частиц с массой покоя - это круговая поляризация волны де Бройля.
Из закона Малюса следует, что при разной поляризации фотонов, если поляризаторы не перпендикулярны и не параллельны, может 2 раза сработать один детектор, но с меньшей вероятностью, чем при одинаковой поляризации, но Аспек из бинарного результата в случае перпендикулярности или параллельности делает необоснованный вывод о бинарном результате при любых углах.
Аспек предлагает модель в виде ломаной линии для зависимости вероятности срабатывания детекторов от угла между поляризаторами, соответствующую бинарному результату с соблюдением неравенств Белла, вводя знак sign перед знаком cos в формуле 14 своей статьи. Коэффициент корреляции реально наблюдаемой синусоиды он объявляет завышенным относительно ломаной линии и объясняет это нелокальными мгновенными или сверхсветовыми корреляциями между частицами, не связанными причинно-следственной связью, так как наличие такой связи нарушало бы СТО. Из этого он делает вывод об отсутствии детерминизма в квантовых явлениях, который на самом деле не доказан, но и не опровергнут.
Такие авторы, как Путенихин и Шульман, писали, что, если убрать знак sign и принять, что единичная частица при прохождении через поляризатор подчиняется синусоидальному закону Малюса, легко получить окончательное выражение cos(2*θ), соответствующее наблюдаемой синусоиде. В этом случае нет нелокальных корреляций между частицами, а все корреляции образуются в моменты излучения и прохождения через поляризаторы без квантовой запутанности.
«Злоумышленник не может отвести часть сигнала с передающей линии, так как нельзя поделить электромагнитный квант на части.
Фотон, как и любой бозон, включая бозоны с массой покоя и квазичастицы в среде типа фононов, не является неделимой частицей. Только фермионы являются неделимыми волновыми пакетами, когда волна де Бройля проходит через обе щели при интерференции, но затем восстанавливает свою неделимость. Фотон - это только абстракция для описания скачкообразного изменения амплитуды электромагнитной волны при излучении и поглощении или ее частоты в эффекте Комптона. При распространении электромагнитное поле непрерывно, подчиняется уравнениям Максвелла, а напряженности электрического и магнитного полей векторно складываются.
В эффекте Ханбери-Брауна и Твисса, излучив один фотон и направив электромагнитную волну на делитель типа полупрозрачного зеркала или поляризатора, можно с равной вероятностью поглотить 2 фотона той же частоты и энергии с одновременным срабатыванием двух детекторов или ни одного. Количество поглощенных фотонов близко к числу излученных только приближенно, чем больше энергия и число излученных фотонов, тем больше абсолютное и меньше относительное отклонение. Это связано со статистическим характером второго начала термодинамики, а возможно, и законов сохранения энергии и импульса. Разделение электромагнитной волны на порции меньше hν зависит от физических свойств делителя в соответствии с классической электродинамикой, и разделяется реальная электромагнитная волна, а не мифическая копенгагенская "волна вероятности обнаружить фотон".
В эффекте Пфлегора-Менделя интерферируют между собой разные фотоны, а поглощенный фотон собирает энергию от разных излученных фотонов без изменения частоты. На этих двух эффектах основана работа бозонных сплиттеров, когда, разделяя электромагнитную волну на порции меньше hν без изменения частоты, а затем объединяя эти порции, можно поглотить фотон с характеристиками нескольких излученных фотонов. Даже без разделения и объединения, волновой пакет с энергией hν с расстоянием все больше искажается окружающим электромагнитным полем, и становится невозможным сказать, какой фотон из излученных был поглощен.
Любая попытка злоумышленника вмешаться в процесс передачи вызовет непомерно высокий уровень ошибок
Если изменить характеристики электромагнитной волны, например, поглотив часть ее энергии или излучив дополнительную энергию, это изменит характеристики поглощаемых квантов. Поэтому в случае квантовой криптографии вмешательство трудно скрыть, когда природа выполняет аналогово-цифровое преобразование из непрерывной электромагнитной волны при распространении в дискретные кванты при поглощении.
НЕ СООБЩАЯ при этом результаты своих измерений.
Сообщение результатов измерений ни на что не влияет, вопреки мнению некоторых сторонников копенгагенской интерпретации. Копенгагенская интерпретация считает частицы точечными, а волновую функцию - математической моделью, а не описанием реальных колебаний. Вероятность в этой интерпретации лишена материальных причин. Измерение уточняет положение частицы, в результате чего ее дальнейшее положение можно предсказать точнее, но только с определенной вероятностью. С этим связывается коллапс волновой функции. Из этого делаются выводы о якобы особой роли наблюдателя и измерительных приборов.
Многомировая интерпретация обычно не понимает наличие многих миров буквально, а считает, что коллапс волновой функции является следствием особенностей сознания наблюдателя и измерительных приборов. Интерпретация де Бройля - Бома добавляет к материальной волне-пилоту материальную частицу меньших размеров. Но с помощью этой интерпретации сложно объяснить отсутствие неделимости у бозонов. В статистической интерпретации волновая функция описывает только много частиц.
Детерминизм и скрытые параметры предполагают в основном интерпретация де Бройля - Бома и отчасти статистическая, которой в значительной мере придерживался Эйнштейн. Остальные интерпретации в основном отрицают детерминизм или считают, что вопрос не решен.
Шрёдингер считал, что волновая функция описывает процесс колебаний реального физического поля. Квадрат волновой функции пропорционален плотности энергии и массы поля, определяющих вероятность взаимодействия с микрообъектом. Частица не находится одновременно в разных местах, а занимает определенный объем, где существует волновая функция. Колебания происходят в релятивистском пространстве-времени, а не в отдельных квантовых пространствах. Подобные интерпретации, которые часто называют словами "объективная редукция", сейчас снова набирают популярность в мире.
Это транзакционная интерпретация, интерпретация Джабса, согласно которой скачкообразное изменение волновой функции происходит при взаимодействии частиц и наложении волновых пакетов. Это "римская" интерпретация и похожая точка зрения Пенроуза, когда предполагается, что у коллапса волновой функции гравитационная природа.
Я же предполагаю, что у волновой функции и у ее коллапса электромагнитная природа. Независимо от наличия массы покоя, квадрат волновой функции пропорционален плотности энергии и массы электромагнитного поля или сумме квадратов напряженностей электрического и магнитного полей. Для волновой функции можно использовать следующие соотношения, что известно для электромагнитной волны и можно предположить для волны де Бройля: ψ ~ E+iH; ψ* ~ E-iH; ψ² = ψψ* ~ E²+H² Квадратичная зависимость энергии колебаний от их амплитуды связана с тем, что амплитуда суммируется векторно, а энергия скалярно. Для двух перпендикулярных векторов напряженностей электрического и магнитного полей энергия колебаний и ее плотность пропорциональна сумме квадратов напряженностей.
Коллапс волновой функции - следствие квантования магнитного потока, не зависящего от наблюдений и измерений. Доказана связь дискретности энергетических уровней электрона в атоме и квантования его спина с квантованием магнитного потока. Известно, что постоянная Планка равна удвоенному произведению кванта магнитного потока на модуль заряда электрона. Изменение магнитного потока на одну и ту же величину в квантовых явлениях приводит к скачкообразному изменению магнитного и механического момента на разные величины. Квант магнитного потока получает или отдает электромагнитная волна при изменении ее энергии на величину hν.
Формула E=mc² справедлива как для электромагнитного излучения, так и для вещества с массой покоя. Вследствие этого квадрат волновой функции пропорционален плотности не только энергии, но и массы, то есть обычному удельному весу. В третье слагаемое с массой покоя уравнения Клейна-Гордона-Фока, похожее на продольную составляющую колебаний или закольцованную электромагнитную волну, входят постоянная Планка и скорость света в вакууме, которые можно выразить через электромагнитные величины, что также аргумент в пользу электромагнитной природы волны де Бройля. Можно сказать, что в мире нет ничего, кроме электромагнитного поля, из которого состоит вся материя.
Мобильная версия
