לאריות הים, לעומת זאת, אין סונאר טבעי, אך יש להם שמיעה טובה מאוד, גם מתחת לפני המים, וכן ראייה טובה בתנאי אור נמוכים ויכולת צלילה לעומק רב.
שני המינים, הדולפינים ואריות הים, עוברים אימונים הדרגתיים לצלילה לעומק רב וציות לפקודות המאמן. בסוף שנות התשעים, יותר מ-140 יונקים ימיים השתתפו בתוכנית.
רווחת בעלי החיים.
ישנן טענות רבות על התוכנית, ובארצות הברית מתנהל עליה ויכוח ציבורי עד היום. בין השאר, רבים מוחים על תנאי ההחזקה של החיות, על טיפול כושל ולא מתאים בהם, על דרכי האימון שלהם, ועל משך השירות. בנוסף, ישנם אנשים המתנגדים לכל שירות צבאי של בעל חיים.
מדיניותו הרשמית של הצי גורסת שבאילוף מותר להשתמש רק בשיטות חיזוק חיוביות ובפרסים, ושהם דואגים לתנאי ההחזקה של בעלי החיים. התוכנית מנוהלת לפי תקנות וחוקים רשמיים ומחמירים באשר לתנאי ההחזקה, האילוף, וההאכלה של בעלי החיים. כמו כן, התוכנית קיבלה אישור מוועדה בממשלת ארצות הברית הדואגת לתנאי החזקה של חיות בשבי ודרכי אימונן. כדי לקבל אישור זה, התוכנית צריכה להצהיר על תנאי החזקה נאותים של בעלי החיים, אך אינה צריכה לפרט לאיזו מטרה הן מאומנות, ואיך. בנוסף לכך, הפרויקט חבר גם באגודת מגדלי הדגים והאקווריומים הרשמית של ארצות הברית.
למרות הצהרת מדיניות הצי, ההתנגדות לתוכנית נמשכה. מתנגדי התוכנית טוענים שכל אילוף ואימון, אפילו כאשר בעלי החיים מוחזקים בתנאים טובים, נוגד את טבעם וגורם להם סבל, משום שהם בעלי חיים פראיים ולא מבויתים, בנוסף, הם טוענים שכליאת החיות כאשר הן אינן מאומנות או בפעולה גורמת להן סבל רב. עוד, מתנהל וויכוח על התקנים שונים כגון מחסומי פה המותקנים על פי החיות המונעים מהם לחפש מזון בזמן אימונים או בזמן פעולות. הצי טוען שהמחסומים מותקנים כדי למנוע מבעלי החיים לבלוע חומרים שיזיקו להם, כגון שקיות פלסטיק, אך מתנגדי התוכנית טוענים שמטרת המחסומים היא ליצור קשר רב יותר בין המטפל לחיה, שהרי התוכנית מבוססת על תגמולים בדמות מזון; וכשהחיה תוכל לקבל את מזונה רק מן המאלף, היא תציית לו.
שינוע החיות ממקום למקום גם הוא גורם לביקורת על התוכנית. החיות משונעות ממקום למקום במהירות על ידי מסוקים, מטוסים וספינות, ולעיתים קרובות מורדמים לצורך המסע. דבר זה מזיק לבעלי החיים משתי בחינות: העובדה שבעלי החיים האלו, שרגילים לחיים במים, מורדמים, ולעיתים מובלים מבלי שמים יגעו בעורם, גורמת להם סבל. בנוסף, ההעברה המהירה בין מקום למקום ובין סביבת חיים אחת לשנייה יכולה לגרום לטראומה אצל החיה.
סוגיה אחרת של ביקורת על התוכנית נובעת מהסיכון של בעלי החיים. מתנגדי התוכנית טוענים שההעובדה שהחיות באות במגע עם חומרים נפיצים כמו מוקשים יכולים לגרום להם למוות מנגד; הצי טוען שהסיכון לחיות הוא מזערי, משום בעלי החיים מאולפים לא להתקרב למוקשים מבלי אישור המטפל, הבודק את האזור ומבטיח שלדולפין לא יגרם כל נזק.
אזכורים בתקשורת ובתרבות.
התוכנית זכתה לסיקור רחב היקף בתקשורת, בין השאר בגלל הייחוד שבשימוש ביונקים ימיים אינטליגנטיים למטרות צבאיות, וגם בשל הוויכוח על התוכנית. פרטי התוכנית היו סודיים עד שנות התשעים, דבר שתרם להעלאת השערות שונות ומשונות בקשר למטרות התוכנית, החל מריגול וכלה ביירית חצים מורעלים.
מפעם לפעם, מופיעים בתקשורת סיפורים על דולפינים המאומנים למטרות מלחמה והרג, או אפילו חמושים, שברחו ממקום האימונים ומהווים סכנה לציבור. למרות זאת, לפי הצהרות הצי הדולפינים מעולם לא אומנו כנגד אנשים או אוניות, או למטרות מלחמתיות בכלל. במשך הוריקן קתרינה ב-2005, היו מספר דיווחים בתקשורת על בריחת דולפינים עם חצים מורעלים עליהם, המאומנים לתקיפת אנשים, ולכן מהווים סכנה לציבור הנופשים. הצי מסר שכל הדולפינים שלו במקומם, ושמתקן האימונים לדולפינים נמצא בסן דייגו, הרחק מהאזור שבו אירע ההוריקן.
דולפינים לוחמים, ולאו דווקא מתוכנית זו, אוזכרו במספר סרטים, ספרים ומשחקים. בין השאר: בסרט הקולנוע "יומו של הדולפין" , ברומן "היעלמות בעלי החיים", וכן בסיפור הקצר של ויליאם גיבסון "ג'וני נמוניק".
במשחק המחשב , אחד מכלי הנשק העומדים לראשות השחקן הם דולפינים הנושאים על גבם סונאר.
תוכנית היונקים הימיים של הצי האמריקני
מצב קוונטי
מצב קוונטי הוא אוסף פרמטרים של מערכת במכניקת הקוונטים. ישנן מספר דרכים מתמטיות ליצג מצב קוונטי, כשנפוצות ביותר הן פונקציית גל, וקטור מצב ומטריצת צפיפות, ומספר דרכים לרשום אותו כשהדרך הנפוצה ביותר היא סימון דיראק: formula_1. עקב התכונות הייחודיות של מכניקת הקוונטים, מצב של מערכת קוונטית שונה מבחינות רבות ממערכת קלאסית. לדוגמה, עקרון הסופרפוזיציה הקוונטית קובע שמצב קוונטי יכול להיות צירוף של מספר מצבים קוונטיים אחרים בו-זמנית.
משמעות המושג.
המצב הקוונטי נותן תיאור מלא של כל המשתנים הדינמיים של מערכת, כשכל האפיונים הקבועים שלה נתונים. לדוגמה המצב של חלקיק יתאר את מיקומו ואת התנע שלו בהנחה שמסתו ידועה. במכניקת הקוונטים כל האינפורמציה (על המשתנים הדינמיים) נמצאת במצב אך ידיעת המצב אינה בהכרח מאפשרת ליחס ערך ודאי למשתנים אלו, בשל עקרון האי-ודאות. קביעה זו נובעת מהתיאור של מכניקת הקוונטים את המציאות. בתיאור זה משתנה של מערכת יכול להיות בסופרפוזיציה של ערכים ואין משמעות הדבר שיש לו את אחד הערכים אך הוא לא ידוע. לדוגמה חלקיק הנמצא בסופרפוזיציה של מיקומים שונים אינו שקול לחלקיק הנמצא באחד מהמיקומים אך איננו יודעים באיזה.
מדידות.
מצב קוונטי משמש לניבוי והסבר של תופעות פיזיקליות רבות הנצפות בניסויים. הקשר בין המצב לתוצאות המדידות נתון על ידי חוק בורן, שנותן את ההסתברות לתוצאה מסוימת לפי המצב הקוונטי. כלומר, אם משתנה כלשהו הוא בסופרפוזיציה של ערכים שונים, לא נוכל לדעת מה יהיה הערך שנקבל כשננסה למדוד אותו, אלא רק את הסיכוי לקבל כל ערך. מכך גם נובע שלא ניתן למדוד את המצב הקוונטי ישירות, כלומר, אין דרך לחלץ את כל האינפורמציה על מצבה של מערכת בודדת.
משתנים חבויים.
טיבעה החדשני של מכניקת הקוונטים הניע פיזיקאים לחשוב שקיימת אינפורמציה נוספת שאינה נכללת במצב הקוונטי. סוג זה של אינפורמציה נקרא משתנים חבויים. ההנחה היא שישנו תיאור בסיסי יותר של המערכת באמצעות משתנים אחרים האומר מהו המצב האמיתי וממנו יהיה ניתן להסיק בוודאות את תוצאות כל מדידה. בגישה זאת, המצב הקוונטי הוא רק תיאור אפקטיבי הנובע מכך שאיננו יודעים את המשתנים החבויים ואת החוקים המנחים אותם. בעקבות משפט בל התברר שכדי שמשתנים חבויים יתאימו לתורת הקוונטים הם אינם יכולים לקיים את עקרון המקומיות.
הצגה וסימונים.
כדי לתאר מערכת צריך אוסף מספרים לפי כמות דרגות החופש של המערכת לכן כל אוסף כזה יכול לייצג את המצב הקוונטי. דוגמאות לאוספים כאלו המסודרים במבנה מתמטי הן וקטור מצב, פונקציית גל, מטריצת צפיפות, שתי הזוויות של כדור בלוך או שני מספרים, m ו-l, המציינים את התנע הזוויתי.
פעמים רבות כתיבת המספרים, גם בצורת משתנים או וקטור, היא מסורבלת ואינה תורמת להבנת הרעיון או החישוב הנידונים ולכן סימון דיראק המיצג מצב קוונטי כללי ללא פרטים שאינם נחוצים, הוא שימושי למדי. סימון זה גם תואם את הפורמליזם הנפוץ של מכניקת הקוונטים.
מצבי בסיס.
ניתן לבטא כל מצב קוונטי formula_2 כצירוף ליניארי (סופרפוזיציה) של מצבי בסיס
formula_3
כאשר formula_5 הם הקבועים המייצגים את המשרעת (אמפליטודה), וריבוע הערך המוחלט של האמפליטודה, formula_6 הוא ההסתברות שבמדידה בבסיס formula_3 המערכת תימצא במצבformula_8.
תנאי הנירמול של פונציית הגל מכתיב שסכום ההסתברויות יהיה
בסיס פשוט להבנה הוא הבסיס העולה מחקר מתנדים הרמוניים קוונטיים. במערכת זו לכל מצב בסיס formula_10 יש אנרגיה
את שאר מצבי הבסיס ניתן לקבל על ידי אופרטור יצירה formula_12 ואופרטור השמדה formula_13:
כאשר formula_15 הם קבועים המשמשים לנירמול.
מצבים עצמיים.
מצב עצמי הוא מצב של המערכת שאינו משתנה תחת הפעלת אופרטור מסוים. בניסוח אלגברי, מצב עצמי הוא וקטור עצמי של האופרטור. המצבים העצמיים של אופרטור הרמיטי מהווים בסיס שלם, ומאפשרים לפרוס כל מצב של המערכת בעזרת צירוף ליניארי שלהם.
דוגמאות.
משוואת שרדינגר היא משוואה למציאת המצבים העצמיים של ההמילטוניאן (אופרטור האנרגיה). הפתרונות שלה הם המצבים העצמיים של ההמילטוניאן, והם מצבים שאינם משתנים בזמן, כלומר מצבים יציבים, והערכים העצמיים של האופרטור הם האנרגיה של מצבי המערכת.
דוגמה אחרת היא אופרטור מדידת התנע הזוויתי. המצבים העצמיים שלו הם הפתרונות של מצבים שאינם משתנים לאחר סיבוב, כלומר מצבים בעלי סימטריה כדורית, ונקראים הרמוניות ספריות.
במודל אטום המימן, האורביטלים (הקליפות האלקטרוניות) הם מצבים עצמיים של ההמילטוניאן ושל אופרטור התנע הזוויתי (מכיוון שהוא איזוטרופי, כלומר סימטרי לסיבובים).
הגדרה פורמלית.
בהינתן אופרטור formula_16 המצב formula_17 יקרא מצב עצמי של formula_16 אם קיים מספר מרוכב formula_19 כך ש:
formula_20
כאשר המספר המרוכב formula_19 נקרא ערך עצמי של formula_16
עבור אופרטור הרמיטי מתקיים כי הערכים עצמיים formula_23 ממשיים וכל המצבים העצמיים formula_24 של האופרטור ההרמיטי מהווים בסיס אורתונורמלי ושלם.
מצבים טהורים ומעורבים.
מצב טהור הוא מצב שניתן לתיאור כוקטור אחד, או סכום של וקטורי בסיס. מצב מעורב הוא מצב המורכב מהתפלגות סטטיסטית של מצבים טהורים כלומר שמצב אינו סופרפוזיציה של מצבי בסיס, אלא אחד מהתפלגות סטטיסטית של מצבים.