Про нобелевку-2022
Нобелевка-2022 по физике вручена Алену Аспе из Парижа, Джону Ф. Клаузеру из Калифорнии и Антону Цейлингеру из Вены «за эксперименты с запутанными фотонами, установление нарушения неравенства Белла и новаторскую квантовую информатику».
Что тут революционного?
( Read more... )
Что тут революционного?
( Read more... )
>если теория и без них прекрасно работает.
Вот в этом-то я и не уверен.
Ящик, кот, детектор радиоактивности, ампула со снотворным (не ядом). Из исходного состояния ВФ эволюционирует в суперпозицию двух разных состояний - кот спит (1) и кот не спит (2), два "мира". Миры - просто достаточно отличающиеся друг от друга квантовые состояния.
Теперь возьмем просто спящего кота в ящике, состояние (1). Через некоторое время он просыпается и переходит в состояние (2), ну или очень похожее на (2). Теория наша самая экономная, поэтому все что в ней есть это волновая функция. Процесс просыпания кота, как и любой другой физический процесс, это эволюция волновой функции во времени. Была она в состоянии (1), а стала в (2). А что такое ее эволюция? Это изменение амплитуд в разных местах, или другими словами измения координат вектора состояния в любом подходящем базисе. Кроме изменения амплитуд нет ничего в этом процессе. Просыпание кота это уменьшение амплитуды состояния (1) и увеличение амплитуды состояния (2). Или уменьшение амплитуды мира (1) и увеличение амплитуды мира (2). Но амлитуда мира - это просто внешний к этому миру коэффициент, изнутри самого мира ненаблюдаемый. Волновая функция неизмерима. Мир/состояние (1) это спящий кот. От того, что его амплитуда изменилась, сам мир (1) не изменился, там кот спит. В мире/состоянии (2), где кот не спит, амплитуда увеличилась, но самому миру это пофигу, в нем кот не спит и никогда не спал. Внимание, вопрос: каким образом мы вообще можем наблюдать просыпание кота? Если исходно мы в мире (1), как мы попадем в мир (2)? Это разные состояния, сами состояния не меняются, это их внешние веса-амплитуды меняются. Субъективный опыт, о котором я говорю, это банально тот факт, что мы можем наблюдать вообще хоть какие-то изменения. В то время как согласно MWI нет никаких изменений ни в каком из возможных квантовых состояний кроме внешнего к нему изменения ненаблюдаемой амплитуды. Если угодно, вместо просыпания кота можно рассматривать просто прямолинейное движение электрона в вакууме, это проще математически, а суть та же.
Я при случае спрашивал об этом у Кэрролла лично, он не знает.
Reply
Пусть электрон движется не в вакууме, а в решетке с потенциальными ямами.
При измерении мы можем обнаружить его в любой из ям, в каждой яме своя амплитуда.
А теперь устремляем период решетки к нулю.
Reply
Ну вот есть волновая ф-я электрона, она как-то эволюционирует во времени.
В пространстве это набор амплитуд, какая-то амплитуда f(x) в каждой точке x. Эта амплитуда - проекция вектора состояния частицы на собственный вектор оператора координаты. По копенгагену, при измерении координаты электрона ВФ схлопнется в этот собственный вектор, будет выглядеть как δ_x. Такое состояние определенной координаты - это один "мир". В одном мире электрон в точке 1. В другом - в точке 2, и т.д. Без/до коллапса состояние частицы это суперпозиция всех этих состояний, всех этих миров. Что происходит во время обычной ее эволюции по ур Шредингера? Амплитуды f(x) меняются. Каждый "мир" остается как был - в одном по-прежнему частица в точке 1, в другом - в точке 2 и т.д. Меняются внешние к этим "мирам" веса/амплитуды. По MWI нет никакого коллапса. Есть лишь все эти "миры", в каждом из которых частица в определенном месте, но что такое тогда движение частицы - совершенно неясно. Движения не бывает. Все что бывает - изменение весов состояний. Уменьшился вес состояния "частица тут", увеличился вес состояния "частица там". Но сами состояния не меняются. Если мы наблюдаем какие-то изменения, мы волшебным образом путешествуем из мира в мир. Что делает их неравноправными.
Reply
Что по копенгагену, что в MWI мы обнаруживаем электрон в какой-то точке с определенной координатой.
Если движения нет в MWI, то его с тем же успехом нет и в копенгагене.
Сложность может представлять только то, что координата изменяется непрерывно, для этого я и придумал решетку.
Если образно, то через секунду вероятность (при проведении измерения) оказаться в ветке, где максимум амплитуды вф сместился на метр, максимальна (пардон за тавтологию) - mwi.
Эквивалентно утверждению, что через секунду вероятность обнаружить электрон на метр правее максимальна - копенгаген.
Правило Борна же в MWI как раз так и интерпретируется.
> Уменьшился вес состояния "частица тут", увеличился вес состояния "частица там"
Ну да.
Пока не измерили == произошла декогеренция, мы запутались с электроном, и миры перестали влиять друг на друга. Из-за непрерывности - бесконечное множество миров. Наблюдатель оказался в одном из них, с наибольшей вероятностью в том, где измеренная координата соответствует максимуму волновой функции.
И?
Reply
Ну вот измерили мы координату, получили значение 13. Значит, наблюдатель в том мире, где электрон в точке 13. Как теперь этот же наблюдатель увидит, что электрон переместился в другое место? Как между собой связаны наблюдатель-с-электроном-в-13 и наблюдатель-с-электроном-в-20? Это просто разные состояния/миры, их амплитуды со временем меняются, а сами миры/состояния нет.
Один из первых постулатов КМ в том, что физическому состоянию соответствует луч в гильбертовом пространстве - при умножении вектора состояния на константу физическое состояние не меняетя. Изменение амплитуды - это и есть такое умножение на константу, оно само состояние не меняет. От того, что амплитуда мира наблюдатель-с-электроном-в-13 уменьшилась, содержание этого мира не изменилось.
Reply
- Измерили (==запутались с электроном), получили 13, декогеренция.
- Существуем в том мире, где БЫЛО 13, амплитуда вф продолжает двигаться в сторону 20, ответвившийся наблюдатель в суперпозиции с ответвившимся электроном.
- Максимум амплитуды достиг 20, снова измерили (==запутались с электроном), получили 19.8, декогеренция.
- Существуем в том мире, где БЫЛО 19.8, ответвившийся наблюдатель в суперпозиции с ответвившимся
электроном. И так далее.
- В другой ветке после измерения == декогеренции получили 20.2, еще в одной 20.05, и так далее, количество веток бесконечно (или определяется планковской дискретностью, неизвестно)..
- С максимальной вероятностью после измерения == декогеренции оказываемся в той ветке, где результат измерения около 20 (у нее максимальный вес, соответствует правилу Борна).
С точки зрения ветвящегося наблюдателя всё ровно так же, как при коллапсе.
Коллапс ведь просто прихлопывает остальные ветки, больше он ничем не занимается.
Reply
>Существуем в том мире, где БЫЛО 13
> Максимум амплитуды достиг 20, снова измерили (==запутались с электроном), получили 19.8,
Так это не мы запутались. Это амплитуда мира, где наблюдатель видит электрон в 19.8 увеличилась. Как тот мир связан с нашим, где электрон в 13? Для каждой координаты найдется мир, где наблюдатель видит электрон именно в той точке, просто большинство этих миров имеют околонулевую амплитуду. Но каждый из них не знает и не ощущает амплитуду своего "мира".
Это как волна на пруду. Со стороны выглядит, что она движется, но каждая точка поверхности лишь вверх-вних колеблется. Каждая такая точка - "мир", а высота ее - амплитуда.
Reply
Не "амплитуда мира, где наблюдатель видит электрон в 19.8 увеличилась", а "появился мир, где наблюдатель видит электрон в 19.8".
В mwi ветвление происходит в момент измерения, когда наблюдатель запутывается с объектом наблюдения.
Произошла декогеренция и появился новый пучок веток.
Вот где пузырек, там и разветвление:
А в промежутке между пузырьками волновая функция электрона эволюционирует независимо от наблюдателя.
Reply
Так нет никаких новых сущностей-миров кроме самой волновой функции и ее частей. Все "миры" существуют и до "ветвления", просто они идентичны до того момента. Это вопрос терминологии, конечно, считать ли их отдельными мирами или называть лишь после расхождения.
Технически есть лишь один глобальный вектор состояния, который можно раскладывать по разным базисам, получая представление волновой функции в таком базисе. Вектор этот как-то крутится оператором эволюции, координаты его меняются, они есть амплитуды разных базисных состояний - "миров". Все уравнения КМ/КТП по сути описывают этот процесс изменения амплитуд базисных состояний. Наша теория самая экономная, ничего больше там нет.
Reply
Точно.
И да, вопрос терминологии.
Но тогда уж нужно быть точным в терминологии.
Нужно говорить не просто "амплитуда мира, где наблюдатель видит электрон в 19.8 увеличилась", а "амплитуда ветви волновой функции, где наблюдатель видит электрон в 19.8, увеличилась (по сравнению с моментом, соответствующему 13) и перестала взаимодействовать с другими ветвями в силу декогеренции в момент измерения".
Это и подразумевается под "появился мир, где наблюдатель видит электрон в 19.8".
Так короче, а смысл тот же.
Reply
Да. Волна на пруду разделилась на две (или больше). Осталось понять как это связано с нашим субъективным опытом. Какое отношение та ветвь 19.8 имеет к ветви 13, почему мы можем их воспринимать как последовательные и связанные причинно состояния чего-то одного.
Т.е. вот в момент Т у нас состояние "наблюдатель видит электрон в 13" имеет большую амплитуду, а в момент Т+2 малую амплитуду. Само это состояние от этого не поменялось, изнутри него амплитуда никак не видна. Это состояние всегда было в пространстве состояний и всегда там будет. Амплитуда его - штука внешняя, на само это состояние не влияющая.
"наблюдатель видит электрон в 19.8" это отдельное состояние, оно тоже было всегда и будет всегда. Во все времена кроме одного момента их амплитуды околонулевые, но им-то что, они свою амплитуду не знают.
Откуда берется ощущение перемещения из одного состояния в другое, такое вот катание на волне амплитуды - вот что интересно.
Reply
По-моему, именно из-за этого непонимание и возникает.
Пока электрон не взаимодействует с наблюдателем (ну или со вселенной), их волновые функции можно рассматривать независимо друг от друга.
То есть состояние не "наблюдатель видит электрон в 19.8", а "максимум амплитуды вф электрона находится в 20, а максимум амплитуды вф наблюдателя соответствует состоянию готовности к проведению измерения".
Но при измерении (появился пузырёк) вф электрона и вф наблюдателя запутались (произошла декогеренция), и появилось множество ветвей, где наблюдатель увидел (19.8, 20.1, 20.0, 19.9, ...).
С этого момента все эти ветви продолжают эволюционировать независимо. И как и раньше, в соответствии со Шредингером.
И друг на друга влияния не оказывают.
Появился куст веток.
Через миллисекунду повторяем то же самое с поправкой ((20.8, 21.1, 21.0, 20.9, ...).
И так далее.
Так движение максимума амплитуды волновой функции электрона воспринимается наблюдателем, проводящим периодические измерения.
Попробуйте представить наблюдателя, состоящего из одного-единственного электрона, и всё сразу встанет на свои места.
Даже лучше так: наблюдатель из одной частицы, из двух, из трёх, и так далее.
Reply
Декогеренция подчиняется все тому же ур Шредингера или его КТП аналогу. Математика говорит: есть пространство состояний, есть приписанные им снаружи амплитуды, и единственное, что меняется со временем, - эти внешние по отношению к состояниям амплитуды. Всё.
Вот есть у вас на фирме 100 работников. Я решаю сегодня, что работник 13 молодец. И составляю уравнение, по которому каждый следующий день молодцом считается кто-то из соседей вчерашнего молодца, а вчерашний молодец перестает им быть. И вот с течением времени я могу наблюдать как волна из молодцов перемещается по фирме. Через несколько дней работник 20 молодец, например. Но сами работники не знают кто из них молодец, эта внешняя к ним амплитуда ими самими ненаблюдаема. И главное, нет одного молодца, который бы перемешался из кабинета 13 в кабинет 20, это все разные работники/состояния.
(наблюдать не в смысле измерений, скорее всмысле как условный бог может наблюдать всю ВФ)
Reply
Напомню, что до момента измерения копенгагенский и эвереттовский молодцы - близнецы.
Reply
Копенгаген - страшный город, там я случайным образом выбираю работника с вероятностью, зависящей от степени его молодцеватости, и всех остальных убиваю. :) Откуда они опять берутся на следующий день я не знаю, отдел кадров хорошо работает. :)
Впрочем, такое убийство происходит лишь в день премии - измерения. В обычные дни все как выше, только я утверждаю, что эти работники не существуют в реальности и думать, молодец ли он, им не позволено. Работник становится для меня настоящим лишь при премировании - тот что выжил. :)
Если что, я тут ни в коем случае не топлю за копенгагенскую интрепретацию, она тоже ужасна. Хорошей мне неизвестно.
Reply
Вот и вся разница.
Поправка: расселяют по другим колхозам, так точнее.
А дальше в каждом колхозе начинает работать отдел кадров.
Reply
Leave a comment