Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Квантованная запутанность, слабые квантовые измерения и ОТО  (Прочитано 2651 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн HellbatАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 15
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Hellbat
Насколько я понимаю слабые квантовые измерения позволяют реализовать мгновенную передачу информации, в то же время ОТО напрямую запрещает это. Как современная физика относится к этому противоречию ?

Оффлайн vitali589141=fedor19

  • ****
  • Сообщений: 321
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от vitali589141=fedor19
Насколько я понимаю слабые квантовые измерения позволяют реализовать мгновенную передачу информации, в то же время ОТО напрямую запрещает это. Как современная физика относится к этому противоречию ?
передача происходит через кротовую нору

Оффлайн kkdil

  • ***
  • Сообщений: 164
  • Благодарностей: 3
    • Сообщения от kkdil
Насколько я понимаю слабые квантовые измерения
А что это такое??
Дил

Оффлайн Greps

  • *****
  • Сообщений: 859
  • Благодарностей: 7
  • Щас спою!
    • Сообщения от Greps
Часто пишут о тестере бомб Элицура-Вайдмана. Ещё есть "неразрушающие". Например, измерение параметра системы, находящейся в собств. состоянии данного оператора, не меняет её состояния.
« Последнее редактирование: 15 Дек 2013 [16:57:02] от Greps »

Оффлайн jet

  • *****
  • Сообщений: 3 117
  • Благодарностей: 56
  • Outfitter hypervisor
    • Сообщения от jet
Часто пишут о тестере бомб Элицура-Вайдмана. Ещё есть "неразрушающие". Например, измерение параметра системы, находящейся в собств. состоянии данного оператора, не меняет её состояния.

Т.е. смотрим на термометр за окном, он показывает не t-ру за окном а t-ру самого термометра?
Хотелось бы видеть хоть один эксперимент (не мысленный) "слабого измерения", или что под этим подразумевается.
Из того что я прочел на эту тему все упирается в миры Эверетта. Кроме философии есть что нибудь ближе к физике в концепции "слабых" измерений?

Одну простую сказку,
А может, и не сказку,
А может, не простую
Хотим вам рассказать.
Её мы помним с детства,
А может, и не с детства,
А может, и не помним,
Но будем вспоминать...

Оффлайн QSS

  • *****
  • Сообщений: 511
  • Благодарностей: 17
    • Сообщения от QSS
jet, здесь эксперименты с неразрушающими квантовое состояние измерениями

Оффлайн kkdil

  • ***
  • Сообщений: 164
  • Благодарностей: 3
    • Сообщения от kkdil
jet, здесь эксперименты с неразрушающими квантовое состояние измерениями

Оттуда:
"изобрели и разработали революционные методы для измерения состояний отдельных частиц и манипуляций ими"
Дил

Оффлайн HellbatАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 15
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Hellbat
http://en.wikipedia.org/wiki/Weak_measurement
http://www.newscientist.com/article/dn22336-quantum-measurements-leave-schrodingers-cat-alive.html#.UrCQZtIW3-o
http://mafija.fmf.uni-lj.si/seminar/files/2012_2013/Weak_koncni.pdf
Суть в том что вплотную подошли, к тому чтобы избегать коллаппса волновой функции при измерении

Оффлайн kkdil

  • ***
  • Сообщений: 164
  • Благодарностей: 3
    • Сообщения от kkdil
Суть в том что вплотную подошли, к тому чтобы избегать коллаппса волновой функции при измерении
А волновая функция есть материальный объект?


Дил

Оффлайн jet

  • *****
  • Сообщений: 3 117
  • Благодарностей: 56
  • Outfitter hypervisor
    • Сообщения от jet
Суть в том что вплотную подошли, к тому чтобы избегать коллаппса волновой функции при измерении
А волновая функция есть материальный объект?




Зависит от интерпретаций.
Несколько достаточно хитрых экспериментов "с отложенным выбором" как раз говорят не в пользу теорий "слабых измерений". Эти "слабые измерения" должны быть настолько слабыми что не должны влиять на статистику.
И не должны противоречить куче теорем:
no cloning, no deleting, no hiding...  и других.
Одну простую сказку,
А может, и не сказку,
А может, не простую
Хотим вам рассказать.
Её мы помним с детства,
А может, и не с детства,
А может, и не помним,
Но будем вспоминать...

Оффлайн иридий

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 3
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от иридий
допустим в какой-то момент времени на том конце нужно получить ответ на вопрос да или нет.
если да на нашем конце распутать 10000 частиц с вероятностью не менее 0.6 получения состояния А. (если это возможно) на том конце начать измерять. считать что ответ да если получилось частиц с состоянием В больше 5500. это наверное будет не 100% -ый сигнал но с большой вероятностью. наверное ноль со многими девятками. жёсткий диск вроде бы тоже не со 100% -ой вероятностью считывает информацию.
если нет на нашем конце ничего не делать.

Оффлайн Sensy

  • ***
  • Сообщений: 175
  • Благодарностей: 7
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Sensy
Первые кванты эм излучения в теории большого взрыва, точнее часть их, сохранят  запутанность, если она возможна? Когерентна ли эта система?  Декогеренция....
  :o
Всё дело в волшебных пузырьках.(с)

Оффлайн иридий

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 3
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от иридий
ну так могут распутать пару так чтобы результат был хоть немного больше 50%?
что-то поговаривают про обратимые слабые квантовые измерения. типа слабо измерить. если пошло куда надо сильно измерить. если не куда надо дальше ничего не делать.
« Последнее редактирование: 27 Мар 2021 [05:22:20] от иридий »

Оффлайн Феофан

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Феофан
Генератор спутанных электронов порождает пары. В результате образуется две последовательности электронов cо случайно, но противоположно, направленными спинами, например:
{A_1} = {1,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,1,…}
{B_1} = {0,0,1,0,1,1,1,0,0,1,1,0,…}
Статистически в каждой последовательности примерно равное число противоположно направленных спинов: 50% нулей и 50% единиц (в примере, в {A_1} 6 нулей и 6 единиц, аналогично в {B_1}).
Сгенерируем еще две последовательности, обладающие той же статистикой:
{A_2} = {1,0,0,1,1,0,0,0,0,1,1,1,…}
{B_2} = {0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,…}
При этом, корреляций между элементами {A_1},{A_2} и {B_1},{B_2} нет. Т.е. статистически, вероятность, что спин элемента n  из  {A_1} совпадет со спином элемента n из  {A_2} равна вероятности, что они различны и равна 50% (в примере,  имеем 6 пар (1-1),(0-0) и 6 пар (1-0),(0-1)).
Что не удивительно, т.к. пары электронов в этих последовательностях не спутаны.
Перенесем последовательности электронов {A_1,A_2}, как модно говорить, к Алисе, а последовательности {B_1},{B_2}, к Бобу:
Алиса:
{A_1} = {1,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,1,…}
{A_2} = {1,0,0,1,1,0,0,0,0,1,1,1,…}
Боб:
{B_1} = {0,0,1,0,1,1,1,0,0,1,1,0,…}
{B_2} = {0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,…}
Если Алиса или Боб, или оба сразу, начнут измерять спины своих электронов, они обнаружат вышеуказанную статистику. Но она не содержит никакой информации, кроме того, что вероятность обнаружить парные электроны с противоположными спинами в последовательностях {A_1},{B_1} и {A_2},{B_2} равна 100%. Что и означает спутанность этих пар.
Теперь, если, например, Алиса, спутает на своей стороне попарно электроны из последовательностей {A_1},{A_2}, т.е. сориентирует спины этих электронов в пары вида (1-0),(0-1), то неизбежно, спутанные пары в последовательностях {B_1},{B_2} у Боба также окажутся спутанными.
Рассмотрим это на нашем примере.
Первые члены последовательностей у Алисы:  1-1, у Боба: 0-0 (см.выше). При спутывании пар у Алисы неизбежно поменяется спин одного из электронов, либо в {A_1} либо в {A_2} и последовательности превратятся, либо в:
{A_1} = {0, …}
{A_2} = {1, …}
либо в:
{A_1} = {1, …}
{A_2} = {0, …}
Это действие приведет к тому, что спины первых пар электронов у Боба окажутся спутанными соответственно с Алисой, либо так:
{B_1} = {1, …}
{B_2} = {0, …}
либо так:
{B_1} = {0, …}
{B_2} = {1, …}
Вторые члены последовательностей у Алисы: 1-0, у Боба соответственно: 0-1 (см. выше).
В данном случае, спутывание пар на стороне Алисы, либо не изменит общую конфигурацию спинов, либо поменяет ее на противоположную: 0-1 у Алисы и 1-0 у Боба.
В целом, последовательное попарное спутывание электронов приводит к любой случайной, равновероятной последовательности нулей и единиц в каждом множестве, исключая случаи, когда спины направлены одинаково у соответствующих элементов в {A_1}{A_2}, {A_1}{B_1}, {A_2}{B_2}, {B_1,B_2}. Или иначе, спины будут направлены одинаково только у соответствующих электронов в последовательностях {A_1}{B_2} и {A_2}{B_1}.
В нашем примере, может получиться, например, такой ансамбль спутанных частиц:
Алиса:
{A_1} = {1,1,0,0,0,0,1,1,1,0,0,1,…}
{A_2} = {0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,…}
Боб:
{B_1} = {0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,…}
{B_2} = {1,1,0,0,0,0,1,1,1,0,0,1,…}
При этом, вся изначальная статистика сохраняется: как было 6 нулей и 6 единиц в каждой последовательности, так и осталось.
Однако, теперь при измерении спина любого электрона в любой последовательности, Алиса может  однозначно установить всю конфигурацию ансамбля из 4 спутанных частиц.
А Боб, произведя измерения над парами оставшихся у него электронов, может статистически установить, производила ли Алиса манипуляции по спутыванию оставшихся у нее пар электронов или нет.
В одном случае статистика Боба покажет, что с вероятностью 50% спины соответствующих электронов в {B_1}{B_2}  будут: 1-1,0-0 и в 50% будут: 1-0,0-1. Т.е. Алиса не спутывала электроны.
Во втором  случае статистика Боба покажет, что с вероятностью 1-1/n, где n-число электронов в последовательности, спины соответствующих электронов в {B_1}{B_2} будут: 1-0,0-1. Т.е. Алиса спутала свои пары электронов. 

В примере с  12 электронами эта вероятность составит 0,916(6) или  91,6(6) %.
На практике возможны и физические погрешности и ошибки в процессе спутывания, тогда вероятность будет ниже. Также с вероятностью примерно 1/n возможно, что спины электронов самостоятельно и случайно выстроятся в такую конфигурацию, будто Алиса спутала электроны.   
Кроме того, таким способом передается лишь 1 бит информации. Т.е. на 1 бит в нашем примере, приходится 12 пар спутанных электронов и 24 измерения Боба, с достоверностью 0,916(6). Для передачи 100 бит с той же достоверностью, потребуется 1200 пар электронов и 2400 измерений. Правда с ростом объема информации возрастает контекстная зависимость, т.е. применимы алгоритмы исправления ошибок.
Последние замечания. Алисе не требуется измерять спины своих электронов, хотя она и может это сделать. Управляющим сигналом, передающим информацию, являются действия Алисы: спутывание, либо не спутывание электронов в {A_1},{A_2}.
Ну и самое главное, это трудности спутывания электронов. Ведь пары, оставшиеся у Алисы - это фактически свободные изолированные электроны. Может быть, можно использовать полностью ионизированный атом гелия для захвата пары. Хотя в природе пары электронов должны спутываться на каждом шагу, жаль это трудно верифицировать.

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane

Теперь, если, например, Алиса, спутает на своей стороне попарно электроны из последовательностей {A_1},{A_2}, т.е. сориентирует спины этих электронов в пары вида (1-0),(0-1), то неизбежно, спутанные пары в последовательностях {B_1},{B_2} у Боба также окажутся спутанными.
Кубиты последовательностей A1,A2 не известны Алисе, поэтому она без измерения не может перевести кубиты в какое либо заранее известное состояние...для того что бы это сделать нужно провести измерения ...к примеру первый кубит может быть после измерения быть в состоянии  1, а можеть быть и в состоянии 0... поэтому ей неизвестно какой гейт применить...а если измерить - то крееляция с Бобом нарушится (то есть боб конечно получит при послед измерении результат противоположный полученному алисой при первом измерении, но все телодвижения алисы после ее измерения - тайна за семью печатями)