Автор Тема: Квантовый скачек  (Прочитано 2525 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн чувак

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 780
  • my world is fall
    • ICQ клиент - 434889009
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Квантовый скачек
« : 06 Январь 2014, 16:55:39 »
Прочитал я вот эту бяку.
http://www.quantmagic.narod.ru/volumes/VOL112004/p1305.html

Выходит, если квантовая телепортация позволяет передавать информацию быстрее скорости света, то информацию можно отправлять в прошлое (кстати, было бы неплохо своевременно узнать нужную лошадь).
Однако то ли там что-то не так объяснили, то ли я не правильно понял, но вот в чем нестыковка:
Из мысленного эксперимента, когда источник пар фотонов находится в миллионе световых лет от места измерения, следует, что если одна частица когда-либо в будущем будет измерена, то вторая уже сейчас должна вести себя так, как будто ее пару уже измерили. А этого не происходит.

Кто-нибудь разбирается в этой теме?

На всякий случай, оставлю тут свое текущее представление о данном явлении.
Квантово запутанные объекты неразрывно связанны с той точкой пространства-времени, в которой произошло запутывание (что-то вроде обратной связи с прошлым). В момент декогеренции одной из запутанных частиц, она начинает движение в прошлое по обратной траектории в пространстве-времени вплоть до точки запутывания, там "распутывается" - ее состояние становится определенным (как и состояние ее пары), и она снова движется по прежней траектории заново (если у нее вообще есть пространственная траектория).
Таким образом, декогеренция - это микропутешествие в прошлое.
Я от квантовой физики далек и матаном не владею, поэтому сия выкладка неаргументирована.
если я сказал что-то непонятное, считайте что я пошутил.

Оффлайн devnull

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 745
    • Просмотр профиля
Re: Квантовый скачек
« Ответ #1 : 07 Январь 2014, 21:01:02 »
Цитировать
Выходит, если квантовая телепортация позволяет передавать информацию быстрее скорости света, то информацию можно отправлять в прошлое (кстати, было бы неплохо своевременно узнать нужную лошадь).
Информацию в обычном смысле этого слова (в виде битов) передавать в прошлое нельзя. Квантовую информацию (в виде кубитов) передавать в прошлое можно. Это даже не просто мысленные эксперименты, такие опыты ставились на самом деле и реально показывают передачу информации в прошлое.

Цитировать
Из мысленного эксперимента, когда источник пар фотонов находится в миллионе световых лет от места измерения, следует, что если одна частица когда-либо в будущем будет измерена, то вторая уже сейчас должна вести себя так, как будто ее пару уже измерили. А этого не происходит.
А откуда известно, что этого не происходит? Посмотрите как выглядят опыты по установлению запутанности частиц: у нас есть система А и система Б. Мы проводим измерения в обеих системах. Результаты измерения по отдельности являются случайными, но между ними есть корреляция. Если в наше распоряжение попадают только записи одного из экспериментаторов, то мы не в состоянии сказать, проводил ли он свои опыты над "обычными" частицами или над запутанными. Только сопоставив результаты экспериментаторов А и Б мы можем сделать вывод, что их системы были запутаны. А теперь посмотрим, например, на фотоны, прилетевшие к нам от далекого квазара. Мы можем измерять их поляризацию и она будет некоторой случайной величиной. Откуда мы можем знать, являются ли эти фотоны запутанными с некоторыми другими или нет? Для этого нам надо было бы найти их пары, измерить их и сопоставить данные.

Что касается механизма, при помощи которого собственно происходит мгновенный перенос квантовой информации на расстояние, то здесь нет единого общепринятого мнения. Мы не знаем, как именно происходит коллапс волновой функции.

Оффлайн devnull

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 745
    • Просмотр профиля
Re: Квантовый скачек
« Ответ #2 : 08 Январь 2014, 17:11:16 »
Кстати, сегодня как раз прочитал анекдот в тему. В сокращенной форме он таков:

Британские учёные установили, что мужские носки являются квантово запутанными объектами. Носки находятся в суперпозиции левого и правого. Как только мы определяем, является ли один носок из пары левым или правым, другой мгновенно приобретает противоположное состояние, независимо от расстояния между носками.

Оффлайн чувак

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 780
  • my world is fall
    • ICQ клиент - 434889009
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Квантовый скачек
« Ответ #3 : 08 Январь 2014, 18:30:00 »
Только мне стало казаться, что я что-то понял... и бац - снова ничего не понимаю.
Мне интересно каковы будут результаты, если эксперимент с поляризацией немного изменить - добавить линию задержки. Например, после разделения луча, направить его часть на отражатель на луне.

В данном случае логика подсказывает, что изменение интерференционной картины на датчиках Д1 и Д2 будет в точности повторять картину на Д3 и Д4, но с отставанием на 2.5 секунды.

Но интересней сделать по-другому - поставить анализатор после линии задержки.


Будет ли в таком случае картина на датчиках Д3 и Д4 "предсказывать будущее" и угадывать, как мы повернем анализатор через 2.5 секунды?
если я сказал что-то непонятное, считайте что я пошутил.

Оффлайн devnull

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 745
    • Просмотр профиля
Re: Квантовый скачек
« Ответ #4 : 08 Январь 2014, 20:03:05 »
Будет ли в таком случае картина на датчиках Д3 и Д4 "предсказывать будущее" и угадывать, как мы повернем анализатор через 2.5 секунды?
Краткий ответ: нет, не будет.

Более подробный ответ. Сначала посмотрим что происходит в первом эксперименте. Два фотона запутываются в момент прохождения через п/п зеркало на Земле. Затем один фотон из пары отправляется на Луну, а второй продолжает свой путь в лабораторной установке на Земле. Почти сразу земной фотон попадает в анализатор и его квантовое состояние меняется. В этот же момент меняется и состояние фотона, который летит на Луну. Когда через полторы секунды фотон наконец-то достигнет Луны, он будет создавать интерференционную картину, "дополняющую" ту, которая наблюдалась на Земле полторы секунды назад.

Теперь посмотрим на второй эксперимент. Фотоны разделились и один снова полетел на Луну, а второй продолжает путь в земной установке. В скором времени земной фотон попадает в детекторы 3 и 4 и прекращает свое существование. В этот момент фотон, летящий к Луне, перестает быть связанным, потому что его пара погибла. Затем он еще полторы секунды летит к Луне и как-то интерферирует там, но наблюдаемая картина никак не связана с земной. Фотон на Луне никак не может предсказывать положение анализатора на Земле, ведь через полторы секунды в анализатор на Земле попадет совершенно другой фотон, никак не связанный с лунным.

Если нам хочется "получать информацию из будущего", то опыт надо ставить несколько иначе, так, чтобы обе пары связанной системы существовали в момент наблюдения. Вообще следует заметить, что квантовое состояние запутанности довольно непросто связать с теорией относительности. Например, мы разделяем фотон на два связанных фотона, причем один из них отправляем на миллион километров налево, а второй - на миллион километров направо. И вот там каждый из фотонов попадает в установку показанную на рисунке. Когда мы будем крутить анализатор в правой лаборатории, будет мгновенно меняться интерференционная картина в левой лаборатории. Как известно из СТО, если какие-то два события одновременны в одной системе отсчета, то они уже не одновременны в другой. Поэтому если мы теперь будем наблюдать за событиями из окна поезда, едущего справа налево, то нам будет казаться, что картина в левой лаборатории меняется до того, как крутят анализатор в правой лаборатории. По сути именно такие эксперименты и проводились и была действительно обнаружена корреляция назад во времени. Тут однако есть одна тонкость. Получается, что запутанное состояние мгновенно меняет состояние пары в неподвижной системе отсчета, а вот в движущейся это изменение уже не мгновенно, так как там эти события оказываются не одновременными. Иными словами, неподвижная система отсчета получается выделенной среди всех других, что плохо (физики говорят - нарушается Лоренц-инвариантность). Разгадка заключается в том, что у запутанных частиц связь типа спин-спин (или поляризация-поляризация) действительно не Лоренц-инвариантна. Но спин - не единственная характеристика частицы. Оказывается, что при переходе от неподвижной системы отсчета к подвижной спиновое состояние частицы начинает перемешиваться с ее импульсным состоянием. Подобная ситуация наблюдается в случае электромагнитного поля. Например, если в неподвижной системе отсчета у вас есть только магнитное поле, то в движущейся относительно нее системе отсчета будет присутствовать не только магнитное, но и электрическое поле. Если вам это явление не знакомо, то под катом приводится краткое пояснение:
Представьте себе чисто магнитное поле и движущуюся в нем заряженную частицу. На нее будет действовать сила Лоренца, которая будет заставлять эту частицу менять свою скорость. Перейдем теперь в систему отсчета, движущуюся в направлении частицы. Сила Лоренца со стороны магнитного поля теперь отсутствует, так как она пропорциональна скорости частицы, а та в новой системе отсчета неподвижна. Но ведь есть объективный факт, что частица движется с ускорением. Значит, должна быть сила, ускоряющая частицу и в новой системе отсчета. Что это за сила? Это электрическая сила, т.е. в подвижной системе отсчета должно присутствовать не только магнитное, но и электрическое поле.
Подобным образом частицы, которые в неподвижной системе отсчета связаны (запутаны) только через состояние своего спина вверх-вниз, в подвижной системе отсчета будут связаны через комбинацию спинов и импульсов. Чем быстрее движется новая система отсчета относительно старой, тем слабее чисто спиновая связь частиц и сильнее чисто импульсная. Опять же, словами физиков спиновая запутанность не является Лоренц-инвариантной, но полное состояние запутанности - Лоренц-инвариантно.
« Последнее редактирование: 08 Январь 2014, 20:06:15 от devnull »

Оффлайн чувак

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 780
  • my world is fall
    • ICQ клиент - 434889009
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Квантовый скачек
« Ответ #5 : 09 Январь 2014, 03:29:54 »
Спасибо за объяснения, выходит это все-таки автор статьи ошибся.
если я сказал что-то непонятное, считайте что я пошутил.