Квантовая запутанность

[zykov]

Source of the post
... кто-то назовет одномерной струной и каждый по своему будет прав. По тому как и 1-е и 2-е определение можно описать определенными формулами, которые с определенной точностью будут соответствовать действительности. И пока мы не узнаем, что же они такое есть, я не могу согласиться с основателями КФ, что составить полное описание тех или иных причин поведения частицы принципиально не возможно.

Теория струн - это попытка найти какую-то теорию описывающую внутреннюю структуру частиц и описать механизм возникновения известных взаимодействий. К квантовой физике все это по сути не имеет отношения. Квантовые свойства проявляются не зависимо от того как внутри устроены частицы. Тот же электрон ведет себя как целостный объект в опыте с щелями. Но опыт четко показывает, что он не является локализованным обектом. Вторая щель находящаяся на значительном расстоянии имеет принципиальное вляние на его поведение.

Квантовая механика дает поразительно точное описание поведения систем (как например электронов в атомах и молекулах), квантовая электродинамика даёт ещё более точное описание. Я не слышал ни об одном эксперементальном результате, который бы противоречил квантовой механике. Зато есть огромная база подтверждающая теорию. Классическая механика тоже выводится из квантовой, как приближенное решение при определенных условиях. Так что есть все основания полагать, что квантовая физика является адекватным описанием природы в тех диапазонах, которые доступны человеку.

[Andrew58]

Source of the post
Тот же электрон ведет себя как целостный объект в опыте с щелями. Но опыт четко показывает, что он не является локализованным обектом. Вторая щель находящаяся на значительном расстоянии имеет принципиальное вляние на его поведение.

На языке волновой функции и ее коллапса я понимаю... А на Вашем запутанном языке это как непротиворечиво описать? Просто очень хотелось бы сравнить "доступность" описания.

[zykov]

Source of the post

Source of the post
Тот же электрон ведет себя как целостный объект в опыте с щелями. Но опыт четко показывает, что он не является локализованным обектом. Вторая щель находящаяся на значительном расстоянии имеет принципиальное вляние на его поведение.

На языке волновой функции и ее коллапса я понимаю... А на Вашем запутанном языке это как непротиворечиво описать? Просто очень хотелось бы сравнить "доступность" описания.

Тут дело не в "доступности" описания, а в логической непротиворечивости с другими физическими теориями, как специальная теория отностительности. С точки зрения простоты вполне можно на практике использовать и понятие коллапса, для анализа каких-то конкретных задачь, понимая при этом, что на самом деле происходит что-то более сложное, как декогеренция, но может быть не значимое для данной конкретной задачи.

[Andrew58]

Source of the post
Тут дело не в "доступности" описания, а в логической непротиворечивости с другими физическими теориями, как специальная теория отностительности.

Нет, не только. Если "коллапс" позволяет дать численные оценки и "предсказать" вид интерференционной картины, а "запутывание" нет, то...

С точки зрения простоты вполне можно на практике использовать и понятие коллапса, для анализа каких-то конкретных задачь, понимая при этом, что на самом деле происходит что-то более сложное, как декогеренция, но может быть не значимое для данной конкретной задачи.

В одноэлектронных (или однофотонных) экспериментах с чем в.ф. запутывается? Щели (открытой) надо приписывать некую в.ф.?

[zykov]

Source of the post
Нет, не только. Если "коллапс" позволяет дать численные оценки и "предсказать" вид интерференционной картины, а "запутывание" нет, то...

Коллапс вообще не противопоставляется "запутыванию" (entanglement). "Запутывание" имеет место в квантовой теории в любом случае при рассмотрении многочастичных систем.
Коллапс, как описание явлений в простых экспериментах на интерференцию, не вызывает сомнений. Противопоставляются точки зрения, когда (1) коллапс рассматривается как реальная трансформация волновой функции и (2) видимый коллапс как проявление декогеренции (при этом волновая функция не коллапсирует). Оба подхода дают одинаковые численные оценки для простых экспериментов на интерференцию.

С теоретической точки зрения первый подход имеет проблемы с релятивизмом. Модель мгновенного коллапса очевидно не Лоренц-инвариантна. Соответственно можно спроектировать и эксперимент, который покажет, что эта модель не работает. (Например "delayed choice" эксперимент описанный в книге "Гринштейн Дж., Зайонц А. Квантовый вызов." в параграфе "2.2 Wave-particle duality for single photons", где эксперементаторы добавляют в одно плечо интерферометра электронную ячейку Поккельса вращающую поляризацию на интервале времени в 5нс, когда полное время пролета 30нс, что позволяет провести эксперимент на коротких промежутках времени.)

Так же декогеренция имеет принципиальное значения в эксперементах по построению квантовых компьютеров и квантовых криптографических систем, поскольку основная техническая проблема здесь заключается в борьбе с декогеренцией. Соответственно требуется адекватная модель декогеренции, а не упрощенное описание в виде коллапса.

В одноэлектронных (или однофотонных) экспериментах с чем в.ф. запутывается? Щели (открытой) надо приписывать некую в.ф.?

Вообще частца запутывается со всем, но самое главное - это запутывание с физиком проводящим измерение.
Можно рассмотреть и запутывание с экраном с щелями, но в классическом эксперименте это мало интересно. Видел в какой-то книжке мысленный эксперимент, где пытались определить через какую щель пролетела частица по изменению импульса экрана. В таком случае это важно.

А так в классическом эксперементе идет запутывание с фото-зернами на детектирующем экране. Волновая функция частицы падает на весь экран и квантовое состояние экрана становится таким, что все зерна в какой-то степени получаются засвеченными. Но в силу декогеренции это квантовое состояние быстро теряет взаимную фазу между слагаемыми. Детали по декогеренции можно почитать на википедии в статье "Quantum decoherence".

[Spacemouse]

Тема ушла в сторону от заданного вопроса в первом посте. Поэтому хочу опять его поднять, т.к. по моему понятного ответа не получено.

Второй пост в этой теме:

[quote name='Wild Bill' date='11.4.2012, 17:19' post='350997']
То, что спины окажутся противоположны, не странно, странно, что измерения этих спинов могут проводится на сколь угодно больших расстояниях, что говорит о возможности мгновенного взаимодействия между этими удалёнными фотонами.


Для меня, цитирую - возможность измерения спинов на расстоянии, ну никаким образом не говорит о том, что между спутанными частицами существует какая то связь, какое-то взаимодействие.

Прошу кого-нибудь все таки популярно разъяснить, что все таки странного в том, что если мы знаем, что две спутанные частицы всегда имеют противоположные спины, и после их измерений это подтверждается, чего это вызывает такой восторг и бурные дебаты?
Нет здесь никакого мгновенного взаимодействия на расстоянии, никто ни на кого не влияет. Есть просто наше знание, что у одной частицы спин направлен вверх, у другой - вниз.

Везде в определении квантовой запутанности пишут, что измерение состояния одной из спутанных частиц влияет на состояние другой. Но ведь никто ни на кого не влияет. Хоть мы объизмеряемся до потери сознания состояние одной частицы, у которой спин направлен вверх, у второй он от этого не изменится, он будет всегда направлен вниз, т.к. в таком положении эти две частицы вышли из разделителя сцепленных частиц, чтобы участвовать в опыте.

Цитата из умной статьи:
Квантовая запутанность (или в другом варианте сцепленность от англ. Entanglement- «запутанность, перепутанность») — квантовомеханическое явление, при котором квантовое состояние двух или большего числа объектов должно описываться во взаимосвязи друг с другом, даже если отдельные объекты разнесены в пространстве. Вследствие этого возникают корреляции между наблюдаемыми физическими свойствами объектов. Например, можно приготовить две частицы, находящиеся в едином квантовом состоянии так, что когда одна частица наблюдается в состоянии со спином, направленным вверх, то спин другой оказывается направленным вниз, и наоборот, и это несмотря на то, что согласно квантовой механике, предсказать, какие фактически каждый раз получатся направления, невозможно. Иными словами, создаётся впечатление, что измерения, проводимые над одной системой, оказывают мгновенное воздействие на запутанную с ней.

По мне так абсолютно никакого воздействия на запутанную с ней систему не оказывается. Воздействие оказывается только на наше знание у нас в голове, в каком состоянии оказывается вторая система и больше ничего.

[OlgaI]

Source of the post
Для меня, цитирую - возможность измерения спинов на расстоянии, ну никаким образом не говорит о том, что между спутанными частицами существует какая то связь, какое-то взаимодействие.
...
Нет здесь никакого мгновенного взаимодействия на расстоянии, никто ни на кого не влияет. Есть просто наше знание, что у одной частицы спин направлен вверх, у другой - вниз.
...
По мне так абсолютно никакого воздействия на запутанную с ней систему не оказывается. Воздействие оказывается только на наше знание у нас в голове, в каком состоянии оказывается вторая система и больше ничего.

Согласна с вами. После взаимодействия разлетаются 2 частицы с противоположно направленными спинами. Ориентация направления может быть произвольной, главное что спин одной частицы противоположен спину другой частицы. Естественно, если обнаружили, что спин одной частицы направлен вверх, то спин другой будет направлен вниз. Считаю, что нет никакого дальнодействия и "нелокальности", нет никакого коллапса волновой функции и нет декогеренции волновой функции в таком понимании "распада".

Есть волновая функция, квадрат которой это функция плотности вероятности событий в пространстве-времени, и есть события, происходящие в разных точках пространтства-времени, этой функции вероятности соответствующие.

[zykov]

Source of the post
Тема ушла в сторону от заданного вопроса в первом посте. Поэтому хочу опять его поднять, т.к. по моему понятного ответа не получено.

Второй пост

Source of the post
...
Это состояние не может быть записано в виде произведения дух состояний

поэтому перепутанное состояние нельзя понимать как сложную систему в классическом смысле.

полностью ответил на Ваш вопрос.