Квантовая запутанность. Как интерпретировать эксперименты?

[alexlotov]

Квантовая запутанность - явление, при котором подсистемы некоторой ранее единой квантовомеханической системы, будучи разнесенными на расстояние друг от друга, продолжают оказывать влияние друг на друга. В этом случае изменение состояния одной системы сказывается на другой системе. Явление носит существенно квантовый характер и не имеет

Comments

[levyi_botinok]

Слишком сложный вопрос для обсуждения на пальцах. Могу лишь напомнить основы.
Вопрос о запутанных частицах родился при обсуждении квантовой неопределенности. Есть некие параметры, которые не могут быть точно измерены одновременно: координата и импульс, или проекции поляризации на два ортогональных направления. С поляризацией и вовсе сложно: для фотона она должна быть единицей иои нулем, какое направление ни возьми.
Однако, физики могут производить "связанные" частицы, у которых от рождения должны быть равные но противоположные импульсы или поляризации. Тогда, согласно Эинштейну Подольскому Розену мы можем сначала измерить одну из парных величин на одной частице, потом, уже зная эту величину, измерить на второй частице парный параметр и дискредитировать принцип неопределенности!
Белл предложил варианты результатов измерений со второй частицей, отличающиеся в случае действительной дискредитации неопределенности: второй-то параметр мы померяем, но как бы еще убедиться, что первый-то не изменился! Так вот все измерения с запутанными частицами всего лишь подтверждают, что вторая частица уже не является зеркальным отражением первой, хотя законы сохранения соблюдаются.
Общепринятая "философская" трактовка этих результатов состоит в том, что связанные частицы имеют "одно" состояние на двоих, покуда не произойдет взаимодействие-измерение с хотя бы одной из них, после чего они "расцепляются" и вторая частица уже имеет "самостоятельное" состояние с собственной неопределенностью. Так что "ущучить" одновременно парные параметры не удается, неопределенность в природе- фундаментальна, а не обусловлена нашей нерасторопностью, как экспериментаторов.
Не знаю, насколько корректны мои "пальцевые" пояснения. Пусть гуру поправят, если что.
Насчет возможных ошибок физиков, все бывает. Про нейтирно была банальная экспериментальная ошибка, которую быстро идентифицировали.
Относительно возможности использовать квантовую запутанность для многомерных вычислений я пессимистичен (именно в силу предположения о фундаментальности неопределенности в природе). Но подождем, посмотрим.

[alexlotov]

Спасибо, об этом я читал уже с утра (читал и ранее, но ясности тогда не достиг) О чем и написал пост сегодня Фундаментальные основы (целостные волновые пакеты) материи и сознания совпадают?

Теперь смотрите ответ мой чуть выше
kirghof

Квантовые вычисления возможны, потому что и зеленый лист при фотосинтезе их уже производит. И суперпозиция состояний никуда не исчезает (что наглядно можно наблюдать при наблюдении за своим Осознанием)

[levyi_botinok]

Хм... ИМХО зеленый лист ничего не вычисляет, а квантовая суперпозиция - не более, чем математический подход к описанию состояния, напрямую физически не проверяемого.
В чем Ваш посыл (вопрос), кроме подозрений в том, что физики шутят, я уже не понимаю.
Квантовые теории сознания - отдельная скучная тема. Зря Вы все вместе мешаете.

зеленый лист ничего не вычисляет:

[alexlotov]

1. Доказано, что при фотосинтезе растение использует квантовые вычисления. Причем бессистемный шум в окружающей среде может скорее увеличить эффективность передачи энергии в фотосинтезе, чем уменьшить.

2. квантовая суперпозиция - не более, чем математический подход

«Непостижимая эффективность математики в естественных науках», - Юджин Вигнер - объясняется элементарно: Мир один, целостен, непротиворечив, строго логичен. Чем всячески и пользуются физики)

3. Квантовые теории сознания - отдельная скучная тема.

А провести прямо сейчас опыт над собой можете?)

Просто внимательно наблюдайте, что чувствуете, как бы ожидая опасность с неизвестной стороны. Все эти ощущения присутствуют в объеме одновременно как суперпозиция состояний, причем целостная. Это и есть квантовая суперпозиция. Никакими другими вычислениями вы ее не получите.

Скрытых параметров тоже нет.

4. В чем Ваш посыл (вопрос),

Так какая интерпретация верная:

1. Две спутанные частицы мгновенно узнают о состояниях друг друга на любом расстоянии друг от друга. (что везде и утверждается в любых статьях на эту тему или бездумно кочует из статьи в статью)

2. Частицы просто стабильно сохраняют свое состояние, пока им никто не мешает - вот и все.

Re: зеленый лист ничего не вычисляет:

[levyi_botinok]

Я не готов обсуждать все научно-популярные статьи и теории.
Приведенные вами интерпретации плоховаты обе.
Связанные частицы имеют одно общее состояние вплоть до возмущения (измерения, проведенного над одной из них) или со временем теряют эту связь (декогеренция).
То есть, частицы друг про друга "ничего не узнают", просто теряют связь. Их состояния теперь описываются разными волновыми функциями, отличающимися от предыдущей (одной на двоих).
Собственно, вторая трактовка ничему не противоречит (она верна), если речь идет о неких разных (не связанных) частицах. Хотя... скорее всего сохранение состояния тоже небесконечно (декогерирует). Я вообще не уверен, можно ли в экспериментах со связанными фотонами различить ситуацию, когда декогеренция произошла в момент измерения (так теоретически должно бы происходить), или частицы декогерировали раньше, пока разлетались. :)

[alexlotov]

О связанности частиц вообще имеет смысл говорить, когда мы меняем состояние одной частицы, а система продолжает быть спутанной. И может производить дальше вычисления внутри себя, как квантовый компьютер.

Если экспериментаторы, которые удаляют спутанные частицы на километры друг от друга, уверены, что система все еще спутана, то пусть докажут, что она спутана, то есть, может производить, например, квантовые вычисления, ИНАЧЕ гораздо проще объяснить эффект тем, что частицы тупо сохраняют инерцию своего состояния, что совершенно ЛОГИЧНО.

- "или частицы декогерировали раньше, пока разлетались", - о чем я и пытаюсь сказать.

Не скажу, что мне не нравится идея "мгновенной связи" между частицами, пусть даже и спутанными. Это было бы просто замечательно!

Но доказательств этому я не вижу, раз можно объяснить все намного проще.

[levyi_botinok]

Если после изменения состояния система остается спутанной, значит мы меняли состояние не одной частицы, а всей системы. Про свой пессимизм относительно квантовых компьютеров я уже говорил.
Насчет "распутались при разлете", вроде бы есть засада в том, что результаты экспериментов со второй частицей таки определяются тем, что именно измеряли у первой. Надо бы это дело освежить.

[alexlotov]

"результаты экспериментов со второй частицей таки определяются тем, что именно измеряли у первой"

Как я понял, дело всегда происходит в экспериментах так:
1. спутывают частицы.
2. Разводят их на километры в стороны.
3. Измеряют состояние одной частицы.
4. Тут же меряют состояние у другой.
5. Радуются, как дети.

Вообразим, что я этот эксперимент насквозь вижу, хотя это и запрещено.

И что я вижу. Мы получили частицы со связанными свойствами. Типа одна стала белая, а другая черная. И осторожно растащили их в стороны. Я то вижу, что белая всегда остается белой, а черная - черной. Тут даже и мерять ничего не надо!

Ну измерили состояние частиц, пусть даже почти ОДНОВРЕМЕННО. Спутанные они или нет, я НЕ ВИДЕЛ.

Но видел ясно, что "цвет" частиц был стабилен всегда. Тоже мне чудо))

[levyi_botinok]

Я, пожалуй, ретируюсь.
Повторюсь только, что речь идет как минимум о двух параметрах частиц, которые одновременно не определяются, конкретно - поляризация вдоль непараллельных направлений. Вы можете менять оси для измерения как для первой так и для второй частицы. Если Вы измерили поляризацию фотона, то можете быть уверены, что дальше он всегда пройдет через "правильно ориентированный" поляризатор. Но он может пройти и через любую другую ориентацию, за исключением ортогональной! То есть, он как бы не чисто белый! А имеет некоторую степень (вероятность) черноты. Соответственно, второй фотон имеет разную вероятность прохода через разные ориентации поляризатора, и вот эта вероятность (степень черноты второго) может трактоваться, как зависимая от того, вдоль какой оси Вы меряли первый фотон.

[vsounder]

"Вопрос о запутанных частицах родился при обсуждении квантовой неопределенности. "

Вообще-то Джон Белл пытался опровергнуть квантовую механику. Еще этот сотрудник ЦЕРНа пытался опровергнуть СТО.
Я бы его причислил к фрикам.
То, что его теорема до сих пор будоражит народ, несколько странно. Вообще часто забывают, что мы имеем дело с вероятностными, это задачи Коши, не более и в процессе измерения меняются граничные/начальные условия... че-то никогда не встречал такого подхода, наоборот нас запутывают используя язык стационарной задачи для описания существенно нестационарной.

[levyi_botinok]

Пытался, но был честен, по его рассуждениям было доказано обратное.
Направленность последнего вашего абзаца я не понял. Задача полагается разделяющейся на две независимые в силу удаленности. Либо таки не разделяющейся, как выясняется. Стационарность и граничные условия здесь, вроде, не сильно важные аргументы. Нет?

[vsounder]

Многие фрики искренни.

"Стационарность и граничные условия здесь, вроде, не сильно важные аргументы. Нет?"
Решающие. Многие физики-теоретики не знают математики. Гинзбург, например это признавал, Ландау клевали за легкомысленное отношение.
Обыватель даже не знает, что такое математика.

Вообще тут решение неизвестно. Я этим не занимался, но вижу изъяны...
Можно посмотреть полемику в УФН, дабы убедится, что народ не брезгует откровенным бредом. Это не фричество, это поиск в темноте на ощупь.

нас запутывают

[alexlotov]

нас запутывают

Так какая интерпретация верная:
1. Две спутанные частицы мгновенно узнают о состояниях друг друга на любом расстоянии друг от друга. (что везде и утверждается в любых статьях на эту тему или бездумно кочует из статьи в статью)

2. Частицы просто стабильно сохраняют свое состояние - вот и все.

МОЖНО ДАТЬ СИГНАЛ И ОДНОВРЕМЕННО ИЗМЕРИТЬ СОСТОЯНИЕ ЗАПУТАННЫХ ЧАСТИЦ. Одновременно - в смысле, как уж получится, на пределе возможного.

Уверен, что и тогда все сойдется. Ибо состояние частиц было стабильным. Только тот и всего)

[yigal_s]

* Еще этот сотрудник ЦЕРНа пытался опровергнуть СТО.
Я бы его причислил к фрикам.

можно ссылочку на опровержения Беллом СТО?

Вообще, войти во многие современные учебники КМ - это неслабое достижение для фрика, вы не находите?

+1. Белл настоящий ученый, а не фрик.

[alexlotov]

Re: +1. Белл настоящий ученый, а не фрик.

[vsounder]

Ну и я тоже говорю "ученый", а не научный работник.
А фрик - не фрик считайте как хотите, это всего лишь точка зрения. Для меня трактовка Беллом СТО - фричество.
Похожая трактовка Фейнберага (не столь категоричная) - заблуждение.