Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Квантовая запутанность - помогите разобраться!  (Прочитано 33774 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн KanavinАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Kanavin
Здраствуйте. У меня такая проблема - нужно сделать доклад о квантовой запутанности людям, которые далеки от этого всего. Важно - всех удивить. :)

Собственно вопрос. Я рассматриваю два фотона (иона, на самом деле пофиг, да я и не разбираюсь особо), которые запутаны. Разношу их при помощи супер устройств на разстояние в метр. Далее, я измеряю спин одного из ионов, он оказывается допустим одним, сразу становится ясно, что спин второго другой и т.д. Т.е. второй, который я не измеряю, тут же коллапсирует.

Вопрос! А что в этом такого удивительного? Я думал всех удивить... Тема уже вывешана... :( А тут получается, что если взять игру в наперстки, выкинуть один наперсток, и оставить только два, "запутать" их - спрятать в один из них шарик, разнести на растояние метра, поднять один, и тут же второй сколапсирует... Т.е. станет ясно что если в первом нет шарика, то он во втором, и наоборот... :( Дайте хоть какую-нибудь надежду на удивительность - очень, просто жизненно важно!

У меня только одна надежда - это если потом взять и изменить спин одного иона, то он тут же изменится у другого, и так можно делать много раз. (если опять закрыть наперстки, и допустим шарик вытащить, то он появится под другим?)

P.S. Простите за несвязность речи, но если кто-нибудь меня поймет - прошу помочь. Ну или вообще - дайте ссылку на номральное подробное объяснение запутанности, а то Википедия ничуть не удивляет, а все что нахожу, кране само по себе запутано, что ничего не понять. :)

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 397
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
     Я сразу предупреждаю, что в данном вопросе по-настоящему удивить кого-то не так просто: для этого требуется, чтобы этот кто-то (кого хотите удивить) разбирался в математических тонкостях задачи. Если он не разбирается в них, то просто не поймет, в чем удивительность. Если же разбирается - он уже сам удивился.

     Суть вопроса не в "коллапсе" (хотя многие ошибочно полагают, что в этом): потому что "коллапс" является просто понятием или методом рассуждений конкретной теории - квантовой механики. Можно формулировать (а так на самом деле обычно и делают) квантовую механику, вообще не употребляя слов "коллапс", "мгновенное изменение волновой функции" и т.д. Суть в том, что при рассмотрении "запутанной" определенным образом пары частиц в классической теории и в квантовой механике получаются совершенно разные (несовместимые друг с другом) предсказания результатов некоторых конкретных опытов (например, так называемых опытов по неравенствам Белла). Удивление вызывает тот факт, что реальные эксперименты подтверждают именно квантовый, а не классический результат. Удивление в том, что это противоречит бытовой интуиции. Причем удивительность не просто в наличии корреляции поляризаций (такая простая корреляция существует и в классической механике), а в тонких особенностях этой корреляции, которая есть только в квантовой механике.

     Описание этих экспериментов, с одной стороны, не сложно, но, с другой стороны, немного нудно, что часто лишает докладчика возможности вызвать удивление, если аудитория хотела получить чудо на блюдечке. Кстати, то, о чем Вы пытались рассказать, относится скорее к ЭПР-парадоксу, чем к тонкостям "запутывания". Однако ЭПР-парадокс весьма сложен для понимания неподготовленным слушателем в смысле того, что ему трудно понять, что там является парадоксом. Неравенства Белла гораздо яснее выявляют суть вопроса, поэтому, если у Вас не исчезло желание, начните с того, что  прочитайте прилагаемые файлы:

http://web.tsinet.ru:1080/~hartikov/bell1.pdf - вывод неравенства Белла для "классического реализма"

http://web.tsinet.ru:1080/~hartikov/km1a.pdf - как возникают ЭПР-пары фотонов

http://web.tsinet.ru:1080/~hartikov/km2.pdf - в чем состоят эксперименты по неравенствам Белла с фотонами
« Последнее редактирование: 04 Апр 2009 [22:16:52] от Хартиков Сергей »

petrowich

  • Гость
Вопрос! А что в этом такого удивительного? Я думал всех удивить... Тема уже вывешана... :( А тут получается, что если взять игру в наперстки, выкинуть один наперсток, и оставить только два, "запутать" их - спрятать в один из них шарик, разнести на растояние метра, поднять один, и тут же второй сколапсирует... Т.е. станет ясно что если в первом нет шарика, то он во втором, и наоборот... :( Дайте хоть какую-нибудь надежду на удивительность - очень, просто жизненно важно!

А Вы показывайте трюк с наперстками на стеклянном столике, таком, чтобы снизу заглянуть можно было. и вот представьте, что пока Вы любой из наперстков не подняли, под обоими будет серая муть. Но если вы поднимите оба наперстка, чтобы убедиться, что под одним есть шарик, а под другим нет, а затем опять опустите наперстки, то подглядывание снизу покажет, что под одним наперстком четко виден шарик, а под другим нет.
А для демонстрации квантовой запутанности Вам потребуются две пары разноцветных наперстков. После поднятия всех четырех наперстков вы увидите, что если под, условно "зеленым" оказался шарик, то и под другим он тоже будет проявлен. И наоборот, только, допустим, под красными.

P.S. "Фокусы" такие Вы сможете показать, если у  Вас ловкие пальцы. Заклейте наперстки матовой тонкой пленкой (и в один не забудьте положить предварительно шарик). При подымании наперстков незаметно для зрителей сдерните пленку.
Вуаля, Вы продемонстрировали квантовые эффекты, поразив зрителей.
P.P.S. Да, если Вы людей за деньги удивлять собираетесь, то мне 10% от сборов.

P.P.P.S Да, наперски можно вообще не подымать, а посетить на один из них лазерной указкой, при этом отвлекая зрителей разговорами. И под шумок опять же выдергиваете пленки. Вот так, оказав на наперстки физическое воздействие, Вы локализуете шарик из виртуального пространства в реальное.
« Последнее редактирование: 02 Апр 2009 [21:41:29] от Trespassers W »

Оффлайн KanavinАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Kanavin
По наперсткам не соглашусь.  ) Если подглядывать снизу - это уже будет в некотором роде изменение-наблюдение, а значит как только мы попытаемся заглянуть снизу, серая муть там исчезнет и будут шарики. Так что в общем то и пленка серая не нужна. :) В том то и неудивительность, что "пока мы не знаем что там - мы не знаем что там". ) Тавталогия какая-то... :(

Вопрос такой. Если у меня есть два запутанных иона, то я могу провернуть следующий трюк:

1. Разношу ионы на растояние.
2. Измеряю спин у одного из них (у иона А), тем самым узнаю спин другого (у иона Б).
3. Изменяю спин иону А.
4. Иду к иону Б и измеряю его спин - он тоже оказывается измененным! Чудо! :)

Такое возможно?

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 397
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
     Нет, конечно. Измерение спина иона-А означает измерение надо всей системой сразу. С формальной точки зрения это означает редукцию первоначального "запутанного" состояния в состояние ионов с определенной поляризацией. С этого момента "запутанности" больше нет. Можно лишь утверждать, что измерение поляризации иона-B в проекции на определенную ось даст 100-процентно предсказуемый результат (один раз).

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 947
  • Благодарностей: 58
    • Сообщения от Тать
Хартиков Сергей , Ваш первый ответ - замечательный а вот последний
Цитата
Можно лишь утверждать, что измерение поляризации иона-B в проекции на определенную ось даст 100-процентно предсказуемый результат (один раз).
не соответствует истине. Эта так называемая телепортация квантовых состояний запутанных частиц происходит с вероятностью около 80%, (не 100%). Что больше предсказываемого классикой, в том и проблема.
 Наличие скрытых параметров снимает проблему, но квантовая теория утверждает, что их нет. Что собственно вытекает из математики, описывающей принятую модель квантового мира.

В случае наперстков скрытые параметры это, например, двойное дно у наперстка куда прячется шарик. :)
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

petrowich

  • Гость
По наперсткам не соглашусь.  ) Если подглядывать снизу - это уже будет в некотором роде изменение-наблюдение, а значит как только мы попытаемся заглянуть снизу, серая муть там исчезнет и будут шарики. Так что в общем то и пленка серая не нужна. :) В том то и неудивительность, что "пока мы не знаем что там - мы не знаем что там". ) Тавталогия какая-то... :(

Да пленка так, для наглядности. Мысленный эксперимент. В классике мы как раз знаем, что в одном из наперстков шарик точно.  В квантовой он еще нигде и везде до воздействия. Я это пленкойц и пытался изобразить.
Если уж зашла речь про наперсточников, то перед тем, как они начинает крутить наперстки перед носом любителей быстро разбогатеть, они перебрасывает шарик из-под наперстка к себе в руку. Игрок думает по классическим представлениям, и считает, что шарик под одним из наперстков точно. а вот и нет, шарик в "виртуальном" пространстве рук кидал. И уж куда он шарик засунет перед открытием, про то только он знает.  ;D

Оффлайн KanavinАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Kanavin
С этого момента "запутанности" больше нет. Можно лишь утверждать, что измерение поляризации иона-B в проекции на определенную ось даст 100-процентно предсказуемый результат (один раз).

Понятно. А что именно свидетельствует о том, что до момента измерения частица действительно пребывают в некоем запутанном состоянии и что они уже не определены? Это похоже на игры в слова. :(

Ведь и правда, если мы "посмотрим", то сразу узнаем в каком состоянии находится частица... А если нет - то откуда следует их некая размытость - может мы просто пока еще не знаем?

Я вот пытаюсь разобраться с двущелевым экспериментом, в котором возникает интерференционная картина. Хочу понять, что именно происходит - так как я понял, это единственное удивительное место. :)

Я, что бы было проще понять, смотрю на интерференцию обычных волн на воде. Там где волны от щелей гасят друг друга, находясь в противофазе, волны, как таковой не наблюдается - хотя, волна там есть в таком же объеме. Если брать свет, то если принять во внимание обычную интерференцию, то получается в темных местах на интерференционной картине фотоны присутствуют в таком же количестве, просто гасят друг друга. А это не так.

Что бы разобраться, я представляю каждый фотон как волну (обычную), и эта волна в силу своей дискретной квантовой природы может провзаимодействовать только точечно, как фотон. Итак, волна эта распространяется, доходит до щелей, и разбивается уже на две волны (причем у волна эта определяет вероятность, в каком месте именно произойдет ее "реализация"  в виде фотона).

Далее, уже две волны движутся, вероятность, что фотон там или тут - по 50%. Именно эти волны интерферируют друг с другом. Но, так как волны эти не обычные - а волны вероятности, то при противофазе этих волн, вероятность попадания в это место фотона уменьшается, при совпадении фазы - увеличивается. Как только волна доходит до стены, ей приходится "реализоваться" и фотон попадает туда, где более вероятно.

Получается, что сами фотоны не интерферируют, так как они являются лишь отражением тех процессов, которые происходят. Где я гоню?

P.S. Хартиков Сергей, большое спасибо за ваш ответ и приложенные файлы. Я мало что понял, но зато стал разбираться в этом более подробно. :) Надеюсь, я смогу в конце концов понять, что скрыто за теми формулами.

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 924
  • Благодарностей: 96
  • Вы сышите только мой голос...
    • Сообщения от Дрюша
Может быть, чтобы на самом деле удивить, то стОит рассказать про многомировую интерпретацию по Эверетту? Я думаю, что работу с запутанными состояниями можно было бы как-то переформулировать в прнятиях "многомировой" интерпретации. Как - пока точно не знаю. Наверное, это могло быть как-то связано с сохранением или потерей когененции...

Наверное, примерно так. Если взять два квантовых объекта (иона, фотона, напёрстка с шариком и без), запутать их состояния, разнести не расстояние (метр, километр, световой год). Там, в разнесёном состоянии они испытывают какие-то взаимодействия с другими квантовыми объектами, претерпевают свои "истории", но это никем не наблюдается. Потом их сводят воедино, по-прежнему не наблюдая, и дают им провзаимодействовать друг с другом. После чего извлекают на свет божий. В результате выясняется, что
а) Могли быть разные варианты "историй" каждого объекта, каждый из которых в конечном итоге даёт тот результат, который получился.
б) Всё это время "истории" обоих этих объектов были удивительным образом согласованы между собой.
в) "Общаться" они не могли, т.к. согласованные события происходили вквазиодновременные моменты времени (для согласования требовалась бы сверхсветовая передача сигналов)
и т.д.

С позиции множества реальностей всё выглядело так, что наша объективная реальность ("самое дело", на котором всё происходило) как бы "расслоилось" на две (или более) "слоёв" ("ветвей", "потоков"... кому сто больше нравится), которые потом опять воссоединились. Но воссоединиться и снова стать "одной реальностью" могут только те "слои" ("ветви", "потоки"), которые были промежду собой - согласованы. А что - другие? Наверное, они тоже воссоединяются, но между собой, а не с этой реальностью. Только с теми и между теми, которые друг с другом - согласуются.

Оффлайн markal

  • *****
  • Сообщений: 1 541
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от markal
Здраствуйте. У меня такая проблема - нужно сделать доклад о квантовой запутанности людям, которые далеки от этого всего. Важно - всех удивить. :)
Я предлагаю вариант "удивления" - рассказать о задаче Элицура—Вайдмана об испытании бомб (нуль-измерение), которую подробно описал Пенроуз в работе
Пенроуз Р., Шимони А., Картрайт Н., Хокинг С. Большое, малое и человеческий разум — Пер. с англ. — М., Мир, 2004. (есть в интернете, ссылку не помню)

Краткая суть: необходимо проверить, исправна бомба или нет без воздействия на бомбу. "Головная часть каждой из бомб снабжена сверхчувствительным детектором, к которому прикреплено зеркальце. Детонатор срабатывает при попадании на зеркальце даже одного-единственного кванта света".  Несмотря на то, что решение такой задачи кажется невыполнимым, существует возможность наблюдать за событием (попаданием фотона в детектор частиц), которое происходит только в случае, если бомба исправная и если она не взрывается. Такое наблюдение (без энергетического воздействия на бомбу!) оказывается возможным благодаря  "запутыванию" фотона с бомбой.


Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 397
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
     Цитата Тать: "первый ответ - замечательный а вот последний не соответствует истине. Эта так называемая телепортация квантовых состояний запутанных частиц происходит с вероятностью около 80%, (не 100%). Что больше предсказываемого классикой, в том и проблема."

     Нет, это не телепортация состояний (она выполняется по-другому). Вероятности порядка 80 процентов - это следствие несовершенства конкретной аппаратуры. Было время, когда довольствовались и гораздо меньшими цифрами. В настоящее время эксперименты, подобные обсуждаемым, дают видность почти 100 процентов.

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 397
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
     Цитата Kanavin: "А что именно свидетельствует о том, что до момента измерения частица действительно пребывают в некоем запутанном состоянии и что они уже не определены? Это похоже на игры в слова."

     Именно этому посвящен файл bell1.pdf и эксперименты по неравенствам Белла. Дело в том, что неравенства Белла как раз выводятся в предположении, что еще до измерения поляризация частиц вполне определена и имеет неизвестное, но конкретное значение. Нарушение неравенств Белла в экспериментах доказывает, что либо 1) это предположение об определенности поляризации до измерения неверно, либо 2) существуют отрицательные вероятности, либо 3) существуют некие невидимые инопланетяне, которые контролируют каждый наш эксперимент (тем самым лишая независимости разнесенные в пространстве измерения). Большинство более реальным считает первый вариант.

     Цитата Kanavin: "Получается, что сами фотоны не интерферируют, так как они являются лишь отражением тех процессов, которые происходят. Где я гоню?"

     Можно и так, как Вы рассуждать. Клышко, одному из величайших специалистов по квантовой оптике 20-го века, принадлежит примерно такая фраза - "Фотон - он только тогда фотон, когда зарегистрирован".

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 397
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
     Цитата Kanavin: "Я мало что понял, но зато стал разбираться в этом более подробно. Надеюсь, я смогу в конце концов понять, что скрыто за теми формулами."

     Посмотрите следующие два моих сообщения, в которых это же самое изложено более наглядно, но достаточно строго:

     https://astronomy.ru/forum/index.php?PHPSESSID=nqn178hl630so2g5uahbeejfr0&topic=31094.msg569199#msg569199

     https://astronomy.ru/forum/index.php?PHPSESSID=nqn178hl630so2g5uahbeejfr0&topic=31094.msg588168#msg588168

Оффлайн KanavinАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Kanavin
Огромное спасибо. Теперь я разобрался и понимаю в чем загвоздка, пусть и не на интуитивном уровне.

Сергей, у меня к вам такой вопрос, наверно наивный. Смотрите, вот цитата с Википедии:

"В самом деле, представим себе, что на двух планетах в разных концах Галактики есть две монетки, выпадающие всегда одинаково. Если запротоколировать результаты всех подбрасываний, а потом сравнить их, то они совпадут. Сами же выпадания случайны, на них никак нельзя повлиять. Нельзя, например, договориться, что орёл — это единица, а решка — это ноль, и передавать таким образом двоичный код. Ведь последовательность нулей и единицы будет случайной и на том и на другом «конце провода» и не будет нести никакого смысла."

http://ru.wikipedia.org/wiki/Парадокс_Эйнштейна-Подольского-Розена

Так вот простой вопрос. :) А что мешает взять 2 пары таких монеток, и случайным изменениям первой пары, присвоить "1", случайным изменениям второй пары - "0"... ? (если я сделал фундаментальное открытие - меня не забудьте!! :)))))

Но на самом деле, я просто хочу более подробно разобраться в этом вопросе.

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 397
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
     Сколько бы Вы не брали пар монеток, Вы не решаете основную задачу, а именно: манипуляциями со своими частями пар монеток повлиять на результаты выпадений вторых частей монеток на другой планете. Получая очередной результат у себя дома, Вы, конечно, можете со 100-процентной уверенностью сказать - "Я знаю, какой результат получился на другой планете" - и то же самое о Вас может сказать участник эксперимента на другой планете. Но как Вы передадите информацию?

Оффлайн KanavinАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Kanavin
Сергей! Я не знаю законов физики, так как вы, и я исхожу из простой житейской логики. :)

Смотрите, какие у меня доводы и выводы, и если у вас будет возможность - объясните мне, в каком месте я ошибаюсь. Итак:

1. Если за понятием "размытость", "неопределенность" и иже с ними, скрывается нечто большее чем простое наше незнание того, что "на самом деле" с частицей, то тогда должны быть очевидные способы наблюдать действительно неопределенные частицы, и уже определившиеся. Т.с. сколлапсировавшие. :)

Единственный способ, который знаю я - интерференционная картина. Как я знаю, она имеет место, если частица находится в "размытом" состоянии, и пропадает, если пытаться частицу измерить, т.е. наблюдать.

2. Запутанность двух частиц отражается в том факте, что если одна запутанная частица будет измерена, то и вторая так же окажется измеренной. Т.е. если сколлапсировать одну частицу, то и вторая сколлапсирует.

Вот таких у меня два обывательских довода. :)

Теперь, я описываю способ, который позволяет передавать информацию с использованием этих, выше описанных доводов.

Смотрите. Возьмем устройство, которое может запутывать фотоны и выстреливать ими в разные стороны. Один летит в приемник А, второй летит в приемник Б.

Приемник А устроен очень просто - там установлена планка с двумя щелями и за ней фоточувствительная пластина. Приемник Б - сложное устройство, которое позволяет всякими хитрыми методами измерять фотон.



Можно вообразить, что все это происходит в космосе, на очень удаленных спутниках. :) Например, расстояние от А до Б - один световой год. Хитрое устройство выстреливает парой фотонов каждую секунду, и они летят к спутникам. Пусть, эксперимент начался один год назад, и уже давно фотоны подлетели и к А и к Б, и поток их неиссякаем. :)

Каждая пара спутанных фотонов достигает своей конечной точки полета одновременно. Один фотон подлетает к А, второй, спутанный с ним фотон, подлетает к Б.

Так как у нас фотоны находятся в неопределенном, размытом состоянии, то при длительной выдержке на экране в А появляется интерференционная картина. Ученый, который находится на А, каждые 10 минут проверяет, не пропала ли она, и ставит новую фотопластинку.

Если ученый на Б, который находится на расстоянии 1 световой год, начнет проводить постоянные измерения над поступающими фотонами, то интерференционная картина на А пропадет. Таким образом, ученый на А поймет, что на Б начались измерения и фотоны, которые прилетают к нему, коллапсируют. :)

Каким образом по этой схеме, если в ней, конечно, нет какой-нибудь банальной ошибки по незнанию, закодировать информацию? Способов думаю больше чем предостаточно. Смотрите, самый простой способ - ученые изначально договариваются, что если интерференционная картина начнет "мигать" - т.е. 10 минут есть, 10 минут нету, то это будет неким сигналом к действию.

Иным способом можно закодировать сигнал, если есть два интерференционных приемника. Если "мигнул" первый - то записываем на ленту "1", если "мигнул" второй - "0"... Хотя это уже детали.

Ну, а вообще, где я ошибся? Я думаю, если я разберусь в данной схеме, то более правильно буду себе все представлять.

P.S. Рисунок прилагается. :)
« Последнее редактирование: 04 Апр 2009 [07:35:19] от Kanavin »

Оффлайн KanavinАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от Kanavin
Единственное тонкое место, которое я обнаружил - интерференционная картина. :)

Есть два варианта, которые все могут испортить:

1. Интерференционная картина не появится вообще.

2. Интерференционная картина не будет мигать на за что на свете.

Если 1, то в целом странно, так как вроде все нормально - фотон как фотон, две щели, неопределенность...

Если 2, то можно сделать вывод, что измерения с другими фотонами, которые произошли на Б, не повлияли на фотона А в должной мере, и они не сколлапсировали. (скорее всего этот вариант, я понимаю, только не знаю почему)

petrowich

  • Гость
Единственное тонкое место, которое я обнаружил - интерференционная картина. :)

Единственное тонкое место, на мой взгляд, состоит в том, что сказать, что частицы были запутанными, можно только после измерений. А для этого необходимо обменяться информацией с разных точек измерения. Т.е. нужен дополнительный канал передачи информации. Так зачет тогда городить на запутанных состояниях? Вообще, это одно из основных особенностей КМ. Достоверно о чем-либо можно сказать только после измерений.

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 397
  • Благодарностей: 33
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Хартиков Сергей
     Цитата Kanavin: "Смотрите, какие у меня доводы и выводы, и если у вас будет возможность - объясните мне, в каком месте я ошибаюсь."

     Вы слишком серьезно восприняли слова в популярных книгах, типа "этот фотон еще размыт, а этот уже сколлапсировал" и т.д. Для объяснения мне придется воспользоваться техническими терминами, но я постараюсь, чтобы это не повлияло на наглядность. В квантовой механике есть такое понятие, как состояние системы. Состояние системы полностью (точнее, насколько это вообще возможно) определяет результаты экспериментов над системой. В некоторых случаях (очень большая редкость) результаты экспериментов предсказуемы на 100 процентов (в идеальном случае, конечно). В этих случаях состояние системы называется чистым. Пример: Вы направили поток фотонов на поляризационный фильтр, на выходе фильтра фотоны находятся в чистом состоянии по поляризации; если за фильтром установить поляризационную призму (она "делит" поток фотонов на два потока с ортогональными поляризациями), ориентированную своей оптической осью вдоль оси фильтра, то фотоны со 100-процентной гарантией будут появляться только в одном выходном канале призмы.
     Но в большинстве случаев состояние не является чистым (тогда оно называется смешанным) и никакой конкретный результат отдельного опыта нельзя предсказать со 100-процентной гарантией - можно предсказать только вероятность того или другого результата. Пример - неполяризованный поток фотонов: как ни крути поляризационную призму, никогда не уверен, в каком выходном канале появится очередной фотон. Важно понимать, что отсутствие возможности предсказания - принципиальная.
     В квантовой механике состояние системы описывается так называемой матрицей плотности. В случае чистых состояний она имеет определенные свойства, которых нет в случае смешанных состояний. Каждому типу измерений соответствует свой оператор. Переходим к Вашей установке. Состояние системы из двух фотонов на выходе источника описывается какой-то матрицей плотности (судя по Вашим словам - это чистое состояние, запутанное по какому-то параметру). На языке квантовой механики пространственная разделенность приборов А и Б означает, что прибор А проводит измерение над одной половиной всех параметров системы, а прибор Б - над другой половиной, причем обе группы параметров не пересекаются.
     Для того, чтобы вычислить результаты опытов, проводимых при помощи прибора А, надо воспользоваться оператором, соответствующим этому прибору, и матрицей плотности всей системы. Так я могу узнать, появится ли интерференционная картина на экране прибора А или не появится. Однако у нас есть важное условие: оператор прибора А действует только на определенную группу параметров системы, которая никак не пересекается с группой параметров прибора Б. Формально это означает следующую процедуру вычислений: на основании исходной матрицы плотности всей системы вычисляется так называемая редуцированная матрица плотности подсистемы А. На простом языке это нечто типа интегрирования по всем остальным параметрам, которые не вошли в группу параметров А (то есть по группе параметров Б). В результате такого вычисления мы получаем редуцированную матрицу плотности, которая по-прежнему является матрицей плотности, только годится лишь для полного (насколько это вообще возможно) предсказания результатов опытов, проводимых прибором А.
     Обратите внимание: эта матрица плотности теперь совершенно никак не зависит от параметров группы Б. На основании этой матрицы мы можем узнать, появится ли интерференцинная картина на экране прибора А или нет. Есть две возможности: 1) появится, 2) не появится. Так и будет в эксперименте. Однако редуцированная матрица плотности не зависит от параметров группы Б, поэтому и результаты любых измерений прибором Б над параметрами группы Б никак не влияют на указанный вывод - есть картина или ее нет. Вот и весь ответ - картинка никак не может мигать.

     Другое дело, если Вы захотите провести некоторый отбор экспериментов прибора А на основании экспериментов прибора Б. Например, если прибор Б выдал 0, то не учитывать попадание фотона в экран прибора А, а если прибор Б показал 1 - то, наоборот, учитывать. В такой ситуации вполне возможно, что Вы неожиданно для себя получите интерференционную картинку на экране прибора А, в то время как до такого отбора картинки не было. Чем это отличается от предыдущего описания? Отличается тем, что теперь нельзя сказать, что на приборе А Вы проводите эксперименты только над группой параметров А, потому что Вам пришлось задействовать и параметры группы Б (для осуществления отбора). Но что означает такой отбор? Он означает дополнительный (классический) канал информации от прибора Б к прибору А (об этом, видимо, говорил ув.Trespassers W). Но наличие такого канала означает обычный способ передачи информации.

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 947
  • Благодарностей: 58
    • Сообщения от Тать
Столь подробное объяснение проблем запутанности со стороны Хартиков Сергей определило выбор именно этой темы(было несколько) для вопроса о таком сообщении:
"Аннотация: В то время как классические корреляции можно свободно распределять между несколькими системами, в отношении запутывания и квантовых корреляций это не так. Если квантовая система $S^a$ запутана с другой квантовой системой $S^b$, то ее запутывание с любой третьей квантовой системой $S^c$ не может быть произвольным. В этом состоит свойство моногамности эффекта запутывания. В этом общем утверждении неявно содержится правдоподобное предположение о том, что только запутывание между системами $S^a$ и $S^b$ налагает связи на запутывание между системой $S^a$ и третьей системой $S^c$. Показано, что даже классические корреляции между системами $S^a$ и $S^b$ могут налагать неожиданно строгие ограничения на возможное запутывание между системами $S^a$ и $S^c$. В частности, идеальные классические корреляции и полное запутывание для систем, состоящих из двух частей, не могут coсуществовать ни в какой системе, состоящей из трех частей. Интуитивное объяснение причин такой моногамности в случае смеси классических и квантовых корреляций может заключаться в том, что система $S^a$ имеет определенную способность к корреляции, которую нельзя использовать для установления запутывания с третьей системой (но можно использовать для установления классических корреляций), если она исчерпывается при корреляции с системой $S^b$ (классической или квантовой). Это можно интерпретировать как альтернативный вариант свойства моногамности. "
http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=tmf&paperid=6414&option_lang=rus
Вопрос: это выделенное жирным означает ли наличие скрытого параметра? Да и о чем тут вообще речь? :)
« Последнее редактирование: 26 Сен 2009 [20:31:47] от Тать »
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"