Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Спутанные квантовые состояния  (Прочитано 4870 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Всегда интересовался квантовой физикой, прочитал много книжек в детстве, в научных журналах, выслушал ученых у Гордона на НТВ.
Но вот мне бы хотелось вынести на суд общественности следующее размышление и выслушать ваше мнение.

Оговорюсь сразу - я не физик, но специалист по информационным технологиям, что такое информация знаю очень хорошо.

Собственно по делу.
В квантовой физике есть понятие спутанного состояния двух квантов которые в прошлом провзаимодействовали между собой. Обычно объясняют особенное свойство этой так называемой ЭПР пары следующим образом:
- Если измерить состояние одного из квантов ЭПР пары то информация о его состоянии "мнгновенно" передается на другой квант ЭПР пары. Другими словами если произвести одновременное измерение свойств этих двух квантов то результат будет одинаковый вне зависимости от расстояния между ними.

Но вот у меня возникла такая мысль.

Что бы не углублять вас далеко в мои мысли объясню просто: Ваш знакомый загадал число от 0 до 99 и написал его на двух бумажках (через копирку, или просто два раза написал - неважно), и запечатал бумажки в конверты. В результате вы имеете два бумажных "кванта" каждый с квантовым состоянием "от 0 до 99", и эти кванты находятся в "связанном или когерентном" состоянии потому что произошли от одного источника информации - вашего знакомого. Но пока вы не прочитали число - "квант" имеет неопределенное свойство. Так вот разнеся эти бумажки сколь угодно далеко друг от друга и вскрыв одну из них вы таким образом определяете его конкретное свойство - например 77. Разумеется на другой части этой импровизированной ЭПР пары тоже будет 77 и заметим что никакой "мнгновенной" передачи нет впринципе. Это придуманно потому что мы привыкли считать что субъективная реальность одна на всех. А это (скорее всего) не так.

А на самом деле за этими простыми словами скрыт большой смысл. Человек просто считает это само собой разумеющимся потому что привык к такому поведению информации.

Собственно сейчас есть среди ученых сторонники которые считают что при редукции волновой функции квантовой системы при её измерении происходит расслоение реальности на мнимые по отношению к друг другу. Другими словами подбросив монетку она падает и решкой и орлом, соответственно деля свою (и наблюдателей) реальность на два исхода, и никакой случайности. Это я все к чему - к тому что наш "бумажный" квант тоже расщепляет свою реальность на 100 штук (0-99) а реальность наблюдателя только тогда когда он узнал какое число там записано. Отсюда следует что человек открывший один конверт увидит сразу 100 возможных чисел что в свою очередь означает что он "смешался" с волновой функцией этого "кванта". Поэтому то при квантовой телепортации и приходится передавать информацию по классическим сетям данных - по телефону, по интернету - неважно, смысл этой передачи заключен в том что бы склеить эти две мнимые реальности для отправителя квантового состояния и его получателя.
Собственно и квантовым состоянием нужно считать совокупность возможных исходов измерения некой системы (колличества её мнимых состояний-реальностей), а после измерения, "измеритель" сам становиться частью этой квантовой системы (спутывается).

Собственно вопрос: описанная мною упрощенная модель ЭПР пары достоверна или все же что то я упустил? Чуть позже после обсуждения/критики задам еще один интересующий меня вопрос по этой же теме.

Заранее благодарю.
« Последнее редактирование: 17 Янв 2008 [01:23:52] от talisman »

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #1 : 17 Янв 2008 [01:46:13] »
Аналогия с числами в конвертах - это уже проходили. Это ни что иное как гипоеза о "скрытых параметрах". Этой гипотезы придерживаля сам Эйнштейн. Но потом от неё пришлось отказаться, так как есть такая штука как "неравенства Белла". Если бы были скрытые параметры, они, эти неравентсва, непременно бы нарушались. А они, заразы, - не нарушаются, хоть ты их убей! Это значит, что никаких кытых парамеров - нет. И аналогия с ковертиками - не прокатывает. Там вё просто. Циферки - напианы. Они - "параметры". Но они скрыты конвертиками. Пока мы их не раскроем.

Имхо, единствое разумное объяснение феномена квантовой механики - это ипотеза Эверетта о множественности миров (пускай госодин Оккам хоть зарежется своей бритвой!)

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #2 : 17 Янв 2008 [02:01:50] »
Аналогия с числами в конвертах - это уже проходили. Это ни что иное как гипоеза о "скрытых параметрах". Этой гипотезы придерживаля сам Эйнштейн. Но потом от неё пришлось отказаться, так как есть такая штука как "неравенства Белла". Если бы были скрытые параметры, они, эти неравентсва, непременно бы нарушались. А они, заразы, - не нарушаются, хоть ты их убей! Это значит, что никаких кытых парамеров - нет. И аналогия с ковертиками - не прокатывает. Там вё просто. Циферки - напианы. Они - "параметры". Но они скрыты конвертиками. Пока мы их не раскроем.
А что за неравенства Белла? Можно поподробнее? :)
Но конверты - это не скрытые параметры потому что подразумевается что человек который не "измерял" их может утверждать что там написано число которое находится в промежуточном состоянии между 0 и 99. Если это и параметры то они так же скрыты как направление поляризации внутри фотона... чем не аналогия? Или вы имеете ввиду что то другое под "Скрытыми параметрами"?

Имхо, единствое разумное объяснение феномена квантовой механики - это ипотеза Эверетта о множественности миров (пускай госодин Оккам хоть зарежется своей бритвой!)
Я её тоже поддерживаю и выше написал описание квантового эффекта с её участием :) вы просто недочитали
« Последнее редактирование: 17 Янв 2008 [02:05:14] от talisman »

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 952
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #3 : 17 Янв 2008 [08:55:36] »
 talisman
Цитата
А что за неравенства Белла? Можно поподробнее?
этот вопрос говорит о том, что рановато Вы начали строить гипотезы и теории. Спросите поисковик, читать, чтобы понять, придется немало.
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #4 : 17 Янв 2008 [10:20:25] »
О неравенствах Белла - подтверждаю. Просто знаю, насколько неблагодарное дело проводить такой ликбез на страницах этого форума (а ведь обязательно найдутся те, которые прицепятся ко мне с моей интерпретацией).

Касаемо гипотезы о "расслоении реальности" начинать надо с того, что первым делом "расслаивается" сам тот, кто пишет цифры от 1 до 100 на расслоённой бумажке. И каждый его "слой", находясь в здравом уме и твёрдой памяти, хорошо помнит, чего он туда написал. Далее он просто оказывается в одном "слое реальности" с той бумажкой (вернее, тем слоем бумажки), на котором написана соответствующая цифра. А вообще, все законы физики и логики сводятся к тому, что они определяют собой некоторые конкретные подробности расслоения реальности, в частности, по ним можно установить, какой слой чего (какой бумажки, наблюдателя, написателя, другой бумажки...) оказывается в одном или разных слоях с реальности с тем или иным слоем чего-то другого. Короче, как выделяютсяэти "слои", что они обединяют, а что - размежёвывают. Но хитрость и нетривиальность квантовой механики состоит в том, что эти "слои" не расходятся раз и навсегда в разные стороны, а иногда могут вновь "сливаться" снова в один. Иначе бы не было смысла толковать о слоях, и в каждом из них рулил бы полный детерменизм по Лапласу.  Иногда - могут, а иногда - (практически) не могут. Но коль скоро хоть иногда - могут, то приходится иметь дело с "пачками" или "стопками" реальностей, взятых на довольно ограниченном участке (скажем, в области расмотрения, охватывающей только две частицы), которые там как-то расслоены, но нам нужны - все. Вот такая "пачка", взятая в месте с самим пинципом её "расслоения" (грубо говоря "ориентацией слоёв") - и есть "спутанные состояния" в такой модели представления.

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #5 : 17 Янв 2008 [10:56:14] »
talisman
Цитата
А что за неравенства Белла? Можно поподробнее?
этот вопрос говорит о том, что рановато Вы начали строить гипотезы и теории. Спросите поисковик, читать, чтобы понять, придется немало.
Обязательно поищу. Об этом, признаюсь не знал. А в принципе я не теорию же написал - я просто хотел зайти на понимание ЭПР пары с другой стороны - со стороны повседневной человеческой логики, о чем обычно предостерегают утверждениями о квантовых парадоксах и необъяснимостью с точки зрения человеческого опыта.

Касаемо гипотезы о "расслоении реальности" начинать надо с того, что первым делом "расслаивается" сам тот, кто пишет цифры от 1 до 100 на расслоённой бумажке. И каждый его "слой", находясь в здравом уме и твёрдой памяти, хорошо помнит, чего он туда написал. Далее он просто оказывается в одном "слое реальности" с той бумажкой (вернее, тем слоем бумажки), на котором написана соответствующая цифра.
...приходится иметь дело с "пачками" или "стопками" реальностей, взятых на довольно ограниченном участке (скажем, в области расмотрения, охватывающей только две частицы), которые там как-то расслоены, но нам нужны - все. Вот такая "пачка", взятая в месте с самим пинципом её "расслоения" (грубо говоря "ориентацией слоёв") - и есть "спутанные состояния" в такой модели представления.
Ну да, в общем все верно. Я пришел к выводу что информация это и есть расслоение, полный эквивалент. Например бит расслаивается на два слоя. А то что вы написали про склеивание - не что иное как уничтожение информации... Только вот с примером пока затрудняюсь... у вас его нет случаем?:)

Оффлайн Vallav

  • *****
  • Сообщений: 4 471
  • Рейтинг: +25/-2
    • Show only replies by Vallav
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #6 : 17 Янв 2008 [11:07:32] »
Дрюша:
"Но потом от неё пришлось отказаться, так как есть такая штука как "неравенства Белла". Если бы были скрытые параметры, они, эти неравентсва, непременно бы нарушались. А они, заразы, - не нарушаются, хоть ты их убей!"

Наоборот. Не должны нарушаться при наличии скрытых параметров.
А в экспериментах - нарушаются.


Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 952
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #7 : 17 Янв 2008 [11:45:24] »
talisman
Цитата
Только вот с примером пока затрудняюсь... у вас его нет случаем?
Я Вам приведу пример, как я понимаю спутанность квантовых состояний, мое личное мнение.
Возьмем игральные кости с гранями маркированными точками от 1 до 6. Допустим, что одноименные грани имеют свойство притягиваться и что в результате центр тяжести смещается к этой грани. В результате, будучи однажды соединенными, обе кости приобретают тенденцию падать на стол этой гранью вниз на сколько их ни разнесут в пространстве. Это по сути скрытый параметр, существование которого отрицается.
 В случае элементарных частиц при измерении некоторого квантового состояния (не обязательно поляризации) результат будет одинаковым независимо от того, которую частицу измеряли первой. Спутанных частиц может быть и больше двух и результат для всех одинаков, НО! не со 100% вероятностью. Это надо помнить. Не 100% означает, что при 100 проведенных экспериментах спутывание - измерение в прибл.80 случаях получают одинаковое значение.
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #8 : 17 Янв 2008 [11:53:44] »
...Это надо помнить. Не 100% означает, что при 100 проведенных экспериментах спутывание - измерение в прибл.80 случаях получают одинаковое значение.
Читал внимательно, ничего не понял, извините. При чем тут 80%?

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 952
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #9 : 17 Янв 2008 [12:10:06] »
talisman
Цитата
При чем тут 80%?
так почитайте про эксперименты по телепортации квантовых состояний. Этапы:
1. частицы, напр. фотоны, запутывают
2. измеряют кв. сост, напр поляризацию одной
3. измеряют кв. сост, напр поляризацию другой
4. сравнивают результаты
нормально, при независимости состояний, результаты должны быть случайными и совпадений допустим 10 из 100 проведенных экспериментов (пункты 1-4) Сто раз повторили. А получается больше, около 80 процентов измерений дают одинаковое значение для обеих частиц, в остальных случаях совпадения нет.
 Вы видимо ошибочно считаете, что раз частицы запутаны - все, всегда один результат. Нет.
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #10 : 17 Янв 2008 [12:17:03] »
нормально, при независимости состояний, результаты должны быть случайными и совпадений допустим 10 из 100 проведенных экспериментов (пункты 1-4) Сто раз повторили. А получается больше, около 80 процентов измерений дают одинаковое значение для обеих частиц, в остальных случаях совпадения нет.
 Вы видимо ошибочно считаете, что раз частицы запутаны - все, всегда один результат. Нет.
Ну здесь понятно - погрешности при проведении эксперимента. Вы одним словом зачеркиваете сам принцип запутывания квантовых состояний. Погрешности эксперимента и теория не одно и то же :)

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 952
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #11 : 17 Янв 2008 [13:36:03] »
Дело не в погрешности. Настоятельно напоминаю - почитайте. Не пересказывать же весь интернет. Все там есть.
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #12 : 17 Янв 2008 [14:09:34] »
Прочитал про неравенства Белла.
Заключительная выдержка из статьи http://www.krugosvet.ru/articles/119/1011943/1011943a1.htm
Цитата
Начиная с 1960-х и до последнего времени было проведено более 30 экспериментов по проверке неравенств Белла. В большинстве экспериментов в качестве коррелированных частиц использовались фотоны. Все проведенные эксперименты показали: неравенство (1) и аналогичные ему неравенства нарушаются. А это значит, что несправедливо предположение, исходя из которого выведены неравенства, – предположение о том, что у обеих частиц существуют определенные параметры с момента их рождения. В таком случае, эксперименты по проверке неравенств Белла доказывают существенно вероятностное поведение даже отдельно взятой частицы. Выражаясь словами Эйнштейна, можно сказать: эксперименты по проверке неравенств Белла показали, что Бог действительно играет в кости...

ИМХО я не вижу как неравенства Белла относятся к моему первому посту. Я же не утверждаю что на моих бумажных квантах заранее определенное число написано! Напротив я полагаю что на них изображено число которое находится в промежуточном (смешанном) состоянии 0-99 и ни в одном конкретно! Наверное нужно как то по другому изложить суть моих размышлений :)

А выводы экспериментов неравенств Белла выглядят совсем не невероятными! А вполне закономерными. Странным было бы утверждение что все частицы имеют определенные параметры в начале.
« Последнее редактирование: 17 Янв 2008 [14:12:04] от talisman »

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #13 : 17 Янв 2008 [14:14:09] »
Дело не в погрешности. Настоятельно напоминаю - почитайте. Не пересказывать же весь интернет. Все там есть.
"Там" - это где? Покопал - думал прозевал где... не вижу про "погрешности"... Вы скажите хотя бы название данного явления или парадокса... интернет любит ключевые слова
« Последнее редактирование: 17 Янв 2008 [14:16:03] от talisman »

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 952
  • Рейтинг: +71/-15
    • Show only replies by Тать
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #14 : 17 Янв 2008 [15:24:09] »
Цитата
Покопал - думал прозевал где... не вижу про "погрешности"...
я ж сказал: не в погрешности дело, неужто непонятно. Без всякой спутанности у каждой частицы обнаруживаются некие значения квантового состояния с некоторой вероятностью. Совпадения при измерении двух или более частиц возможны с определенной вероятностью. Например: частица может иметь два значения поляризации равновероятные с вер 1/2, у второй то же самое. Вероятность одинакового 1/4 = 25%. Реально у спутанных частиц совпадений (при измерении состояния совпадают) около 80%. Какие там погрешности при измерении поляризации? Это просто  факт. Не во всех 100% случаях у спутанных частиц состояния совпадают. Понятно ли?
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #15 : 17 Янв 2008 [15:32:11] »
я ж сказал: не в погрешности дело, неужто непонятно. Без всякой спутанности у каждой частицы обнаруживаются некие значения квантового состояния с некоторой вероятностью. Совпадения при измерении двух или более частиц возможны с определенной вероятностью. Например: частица может иметь два значения поляризации равновероятные с вер 1/2, у второй то же самое. Вероятность одинакового 1/4 = 25%. Реально у спутанных частиц совпадений (при измерении состояния совпадают) около 80%. Какие там погрешности при измерении поляризации? Это просто  факт. Не во всех 100% случаях у спутанных частиц состояния совпадают. Понятно ли?
Ну я же не отрицаю. Просто факты принято подтверждать статьями :)

bob

  • Гость
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #16 : 17 Янв 2008 [15:42:55] »
Всегда интересовался...
Чуть сложнее. Представьте себе, что Ваш знакомый записал на бумажке "9+9" и порвал её пополам, не глядя положив  в два конверта. Вы ожидаете, что сумма чисел на обрывках всё равно будет 9+9. Вы вынимаете первую бумажку - но там, как ни странно, написано "10+". Вынимаете вторую - там " 8". Дело именно в том, что исходное содержимое "бумажек" не сохраняется. Содержимое второй бумажки зависит от того, что Вы прочтёте на первой. Сумма сохраняется, исходное деление - нет. Передачи информации при этом не происходит, так как Вы не знаете заранее, что Вы прочтёте на первой бумажке.

Оффлайн talismanАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 166
  • Рейтинг: +1/-0
  • Аццкий сотона
    • Show only replies by talisman
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #17 : 17 Янв 2008 [15:48:45] »
Чуть сложнее. Представьте себе, что Ваш знакомый записал на бумажке "9+9" и порвал её пополам, не глядя положив  в два конверта. Вы ожидаете, что сумма чисел на обрывках всё равно будет 9+9. Вы вынимаете первую бумажку - но там, как ни странно, написано "10+". Вынимаете вторую - там " 8". Дело именно в том, что исходное содержимое "бумажек" не сохраняется. Содержимое второй бумажки зависит от того, что Вы прочтёте на первой. Сумма сохраняется, исходное деление - нет. Передачи информации при этом не происходит, так как Вы не знаете заранее, что Вы прочтёте на первой бумажке.
Ну да, я это и описал вобщем :) Ни о какой передачи и нет речи. А вот такого понятия как "исходное содержимое бумажек" нет впринципе :) Это доказали в частности вышеприведенные результаты неравенств Белла.

Если вы говорите что у бумажек есть исходное содержимое, то вы уже запутанны с этими бумажками в одну реальность, и квантовые свойства уже касаются вас обоих. Говоря проще - вы знаете содержимое бумажек.

bob

  • Гость
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #18 : 17 Янв 2008 [19:35:59] »
Да. Вот и Эйнштейн думал, что обязан знать содержимое бумажек. И просчитался. Ален Аспек в серии опытов 1981-83 гг. показал, что правы были его оппоненты.

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 395
  • Рейтинг: +34/-2
  • Мне нравится этот форум!
    • Show only replies by Хартиков Сергей
Re: Спутанные квантовые состояния
« Ответ #19 : 17 Янв 2008 [20:37:01] »
     Цитата talisman: "Что бы не углублять вас далеко в мои мысли объясню просто: Ваш знакомый загадал число от 0 до 99 и написал его на двух бумажках (через копирку, или просто два раза написал - неважно), и запечатал бумажки в конверты. В результате вы имеете два бумажных "кванта" каждый с квантовым состоянием "от 0 до 99", и эти кванты находятся в "связанном или когерентном" состоянии потому что произошли от одного источника информации - вашего знакомого. Но пока вы не прочитали число - "квант" имеет неопределенное свойство. Так вот разнеся эти бумажки сколь угодно далеко друг от друга и вскрыв одну из них вы таким образом определяете его конкретное свойство - например 77. Разумеется на другой части этой импровизированной ЭПР пары тоже будет 77 и заметим что никакой "мнгновенной" передачи нет впринципе. Это придуманно потому что мы привыкли считать что субъективная реальность одна на всех. А это (скорее всего) не так... Собственно вопрос: описанная мною упрощенная модель ЭПР пары достоверна или все же что то я упустил?"

     Нет, это неправильная интерпретация. Как уже заметил Дмитрий (bob) и другие, нельзя считать, будто число на бумажках существовало до его чтения (измерения). Доказательством этого дейтствительно являются неравенства Белла.

     Цитата talisman: "Но конверты - это не скрытые параметры потому что подразумевается что человек который не "измерял" их может утверждать что там написано число которое находится в промежуточном состоянии между 0 и 99. Если это и параметры то они так же скрыты как направление поляризации внутри фотона... чем не аналогия?"

     То, что Вы описываете, называется "незнание человека, который не измерял". Он не знает, но в Вашем примере эти числа уже предопределены, до того, как он их прочитал. В квантовом мире - не так.

     Цитата talisman: "А что за неравенства Белла? Можно поподробнее?"

     Я уже приводил и теперь повторю точный вывод неравенства Белла для одного конкретного случая запутанной по поляризации пары фотонов (см. прикрепленный файл). Вывод достаточно прост.

« Последнее редактирование: 17 Янв 2008 [20:40:11] от Хартиков Сергей »