73. Тестировщик бомб

Положим, у вас есть куча бомб, некоторые из которых нормальные, а некоторые — болванки. В нормальных бомбах установлен сенсор, который взрывает бомбу при попадании в него фотона (всего одного). А в пустышках вместо сенсора ­— простое отверстие, через которое свет проходит свободно. Можно ли определить, что бомба является настоящей, не взорвав её? Можно ли в имеющейся куче определить хотя бы часть настоящих бомб, не взорвав их все?

Казалось бы, нет. Ведь у нас есть только один способ узнать, настоящая ли бомба — запустить в сенсор фотон: если пролетит, то бомба — пустышка, а если не пролетит, то настоящая. Но этот фотон, попав в сенсор настоящей бомбы, обязательно взорвёт её.

Однако современное представление о квантовой механике позволяет весьма просто реализовать подобный тест (вплоть до 0,0% взорвавшихся бомб). Более того, идея была успешно проверена в реальном эксперименте.

Удивительным является также и то, что рассуждения об этом эксперименте относятся не к эпохе зарождения квантовой механики (самое начало 20 века), а практически к нашим дням: вопрос возник в 1993 году. Осознание самого фундамента, казалось бы, уже давно вдоль и поперёк проверенной и даже успевшей устареть квантовой механики, идёт до сих пор. Например, финальные эксперименты по проверке теоремы Белла запланированы на ближайшие несколько лет.

Elitzur–Vaidman bomb-tester.
Bell's theorem.
Shadows of the Mind ­— более-менее популярная книга, есть в русском переводе: Роджер Пенроуз, «Тени разума».
The Fabric of Reality — ещё одна, про многомировую интерпретацию квантовой механики: Дэвид Дойч, «Структура реальности».