?

Log in

No account? Create an account
Научная кунсткамера [entries|archive|friends|userinfo]
Научная кунсткамера

[ website | lj ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Квантовая запутанность. Как интерпретировать эксперименты? [Jan. 2nd, 2015|11:56 pm]
Научная кунсткамера

science_freaks

[alexlotov]
[Tags|]

Квантовая запутанность — явление, при котором подсистемы некоторой ранее единой квантовомеханической системы, будучи разнесенными на расстояние друг от друга, продолжают оказывать влияние друг на друга. В этом случае изменение состояния одной системы сказывается на другой системе. Явление носит существенно квантовый характер и не имеет классического аналога.

Физики из Университета Ватерлоо (Канада) под руководством Криса Эрвена впервые продемонстрировали квантовую нелокальность для более чем двух квантово запутанных фотонов.

Четвёртая сторона эксперимента (условное имя — «Рэнди»), находившаяся ещё в одном трейлере, случайным образом выбрала те измерения, которые «Алиса» должна была сделать в отношении фотонов в лаборатории. После чего практически одномоментно — во временном окне длиной в три наносекунды — были проведены измерения, что окончательно исключило классические каналы передачи информации между частицами. Итак, опытным путём убедительно показано существование квантовой запутанности между тремя частицами

Нет ли тут самообмана? Просто разнесенные в пространстве частицы стабильно сохраняют свои состояния. А не так, как все время говорится, что измерение одной частицы мгновенно на состояние другой запутанной частицы.

Можно было бы поверить, что запутанное состояние мгновенно передается от частицы к частице, если бы мы смогли любым способом, но точно изменить как-то сорстоячние запутанной частицы, а потом уже измерить это состояние.

Но нигде не написано, чтобы состояние запутанной частицы изменялось перед измерением.

Значит, я делаю вывод, что это простой самообман или троллинг физиков. Никакой мгновенной передачи состояния от одной запутанной частицы к другой не происходит и в помине. Просто сохраняется стабильно состояние частиц, только-то и всего. И пока оно сохраняется, вы можете эти запутанные частицы разнести хоть на противоположные окраины Видимой Вселенной. Но никакого взаимодействия между запутанными частицами нет и не было.

Так обстоит дело на самом деле с запутанными частицами или кто-то может внести ясность?

Или физики большие любители потроллить. Самый яркий случай из последнего: якобы летящие нейтрино со сверхсветовой скоростью. Оказалось, что неправильно настроили приборы измерения. А шум подняли не меньше банальных фриков)
LinkReply

Comments:
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>
[User Picture]From: edroovna
2015-01-02 08:06 pm (UTC)
Ура, Лотов с нами. Вспомним жЫрнЫе времена.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-03 01:20 am (UTC)

[:||||||||:]

`Ж:O)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kirghof
2015-01-02 08:27 pm (UTC)
"Но нигде не написано, чтобы состояние запутанной частицы изменялось перед измерением."
Априори считается что состояние запутанной частицы меняется в момент измерения.
И вики о кубитах - Кубиты могут быть связаны друг с другом, то есть на них может быть наложена ненаблюдаемая связь, выражающаяся в том, что при всяком изменении над одним из нескольких кубитов остальные меняются согласованно с ним. Иными словами, совокупность запутанных между собой кубитов может интерпретироваться как заполненный квантовый регистр.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-02 09:34 pm (UTC)
1. Априори считается что состояние запутанной частицы меняется в момент измерения.

Отличное замечание!

Верно, что состояние частицы меняется при ЛЮБОМ измерении, что и показывают все мыслимые опыты при пропускании электронов через две щели.

Это как раз очевидно, раз все состоит из целостных волновых пакетов.

Но уже после измерения, а не до него!

Иначе так мы никогда ничего не измерим. И никогда не будем знать, что измерили. То ли состояние частицы. То ли свое грубое СЛУЧАЙНОЕ вмешательство перед измерением.

Раз другие спутанные частицы сохраняют спутанность сразу после измерений, то не означает ли это, что измерения не были столь грубы, что мы непроизвольно делаем два или серию измерений, будучи не способными произвести одно только нужное нам измерение?


2. при всяком изменении над одним из нескольких кубитов остальные меняются согласованно с ним.

Я по прежнему утверждаю, что тут может быть написано следующее: частицы сохраняют инерцию своих состояний, пока на них никто не воздействует. То же самое состояние инерции состояний будет сохраняться, если частицы развести. Ничего удивительного тут нет.

Например, в эксперименте с запутанными тремя частицами пусть они проведут серию экспериментов и пусть покажут сохраняющуюся запутанность. Ах, она не сохранится в момент измерения! Ну, тогда о чем речь. Тогда я тоже могу быть правым со своей интерпретацией)

Edited at 2015-01-02 09:41 pm (UTC)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: baryga
2015-01-02 09:24 pm (UTC)
Рытьё километрового тоннеля - нехилый троллинг.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: levyi_botinok
2015-01-02 09:29 pm (UTC)
Слишком сложный вопрос для обсуждения на пальцах. Могу лишь напомнить основы.
Вопрос о запутанных частицах родился при обсуждении квантовой неопределенности. Есть некие параметры, которые не могут быть точно измерены одновременно: координата и импульс, или проекции поляризации на два ортогональных направления. С поляризацией и вовсе сложно: для фотона она должна быть единицей иои нулем, какое направление ни возьми.
Однако, физики могут производить "связанные" частицы, у которых от рождения должны быть равные но противоположные импульсы или поляризации. Тогда, согласно Эинштейну Подольскому Розену мы можем сначала измерить одну из парных величин на одной частице, потом, уже зная эту величину, измерить на второй частице парный параметр и дискредитировать принцип неопределенности!
Белл предложил варианты результатов измерений со второй частицей, отличающиеся в случае действительной дискредитации неопределенности: второй-то параметр мы померяем, но как бы еще убедиться, что первый-то не изменился! Так вот все измерения с запутанными частицами всего лишь подтверждают, что вторая частица уже не является зеркальным отражением первой, хотя законы сохранения соблюдаются.
Общепринятая "философская" трактовка этих результатов состоит в том, что связанные частицы имеют "одно" состояние на двоих, покуда не произойдет взаимодействие-измерение с хотя бы одной из них, после чего они "расцепляются" и вторая частица уже имеет "самостоятельное" состояние с собственной неопределенностью. Так что "ущучить" одновременно парные параметры не удается, неопределенность в природе- фундаментальна, а не обусловлена нашей нерасторопностью, как экспериментаторов.
Не знаю, насколько корректны мои "пальцевые" пояснения. Пусть гуру поправят, если что.
Насчет возможных ошибок физиков, все бывает. Про нейтирно была банальная экспериментальная ошибка, которую быстро идентифицировали.
Относительно возможности использовать квантовую запутанность для многомерных вычислений я пессимистичен (именно в силу предположения о фундаментальности неопределенности в природе). Но подождем, посмотрим.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-02 09:48 pm (UTC)
Спасибо, об этом я читал уже с утра (читал и ранее, но ясности тогда не достиг) О чем и написал пост сегодня Фундаментальные основы (целостные волновые пакеты) материи и сознания совпадают?

Теперь смотрите ответ мой чуть выше kirghof

Квантовые вычисления возможны, потому что и зеленый лист при фотосинтезе их уже производит. И суперпозиция состояний никуда не исчезает (что наглядно можно наблюдать при наблюдении за своим Осознанием)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
[User Picture]From: 66george
2015-01-02 09:42 pm (UTC)
А вот мне пришла гениальная мысль, как объяснить коллапс волновой функции. Берём две частицы в запутанном состоянии, измеряем одну из них. Нам кажется, что мы приняли свободное решение "измерять" и наше измерение мгновенно повлияло на другую частицу тоже, хотя она далеко. На самом деле где-то посередине между нами и второй частицей что-то случилось и оттуда идёт "волна влияния". Когда она доходит до нас, то побуждает нас измерять, другим же краем она как раз доходит до удалённой частицы и меняет её состояние.
С философской точки зрения, раз не может быть измерения, не влияющего на состояние, то не может быть и измерения, выполняемого по свободной воле независимо ни от чего.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: bangor_flying
2015-01-02 09:52 pm (UTC)
Отсюда до религии не очень далеко, это влияние можно заменить чем или кем угодно - непроверяемо в принципе, по крайней мере сейчас.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: yigal_s
2015-01-02 10:27 pm (UTC)
По заданному вами вопросу - покурите "Неравенства Белла" и "Опыты Аспекта" и будет вам щастье.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-02 10:46 pm (UTC)

Неравенство Белла и его проверка не дает ОТВЕТА на воп

"Неравенство Белла" и опыт в 1982—1985 гг. Алан Аспе мне известен.

Однако не вижу причин пока отказываться от интерпретации, что частицы тупо сохраняют свое стабильное состояние сами по себе отдельно и никакого между ними спутанного МГНОВЕННОГО взаимодействия между ними нет в ЭКСПЕРИМЕНТАХ, когда их разносят на километры.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: human_being
2015-01-03 12:26 am (UTC)
Частицы ничего не "узнают", просто изначально они находятся в суперпозиции коррелированных или антикоррелированных состояний, а в момент измерения происходит редукция состояния и состояние второй частицы становится определено.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-03 12:35 am (UTC)
Тут вопрос состоит еще в том, насколько точно движение материи подчиняется математическим формулам.

Окей, математика точно описывает движение вещества. То есть, ИЗВЕСТНЫЕ уравнения квантовой механики работают.

Отлично, я это понял. Ошибки нет. Все работает.

Однако подвох тут есть.

Возможно в Будущем мы напишем формулы, из которых выведем эти формулы, квантовой механики.

И из этих формул будет следовать нечто, что мы обязаны будем ОБНАРУЖИТЬ))

Например, как так удается спутанным частицам оставаться спутанными на любом расстоянии...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: 66george
2015-01-03 02:31 am (UTC)
Давайте попробую объяснить из педагогического интереса. Есть некий математический формализм (квантовая механика), который очень хорошо предсказывает результаты опытов. Этот формализм учит, что пара частиц может быть в особом "запутанном" состоянии, при этом у каждой из частиц пары никакого своего отдельного состояния нет вообще. При измерении у этих частиц появляются состояния, причём не только у той, которую измеряли, но и у второй, которая может быть сколь угодно далеко. Нам это не нравится, мы хотим иметь такое описание, чтобы
1) у каждой частицы было состояние ещё до измерения;
2) измерение не влияло мгновенно на удалённую частицу;
3) мы могли точно предсказывать результаты опытов.
Такого формализма никто придумать не может. Более того, есть теоремы (неравенства Белла, теорема Кочена-Шпеккера), которые вроде бы показывают, что такого формализма и не может быть. Таким образом, приходится признать, что измерение каким-то образом мгновенно влияет на удалённые предметы. Что с этим делать, никто не понимает, хотя экзотических гипотез много (вот хотя бы множественные миры Эверетта или экстрасенс Менский)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-03 03:10 am (UTC)

измерение каким-то образом мгновенно влияет на удалён

Точнее, можно сказать, спутанное состояние не зависит от размеров системы. То есть, спутанная система частиц вполне может быть размером ... с человеческий мозг)

Наблюдая за своим сознанием я однозначно вижу, что оно не может быть вычислено в столбик, на машине типа фон Неймана. Это целостный образ из суперпозиции состояний.

Ну, это уже всем известно, что работа мозга не сводима к одним только расчетам, которые можно получить на неком суперкомпьютере фон Неймана.

Скрытых параметров нет. Значит остаются только квантовые вычисления.

Спутанная система может быть любого размера. Отлично. Берем наше квантовое сознание и расширяем его до бесконечности. Математической бесконечности. Чтобы предел был по этому параметру достигнут. То есть, масштабируем систему, а она нее масштабируется уже, потому что бесконечна.

И мы получаем бесконечный феномен сознания.

Итак, математически точное определение Бога нами получено.

Иначе говоря это будет предел развития всех цивилизаций в бесконечном Мире.

Это будет самая сложная сущность Мира.

Это будет Идеальная разумная осознающая сущность.

Это будет просто ... Бог))
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: shunjat
2015-01-03 04:06 am (UTC)
не нравится мне этот коллапс функции вероятности.
Greene, на мой взгляд, хорошо говорит об этой проблеме в частности в "The Hidden Reality"

Edited at 2015-01-03 04:06 am (UTC)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-03 10:42 am (UTC)

В своей книге Грин обсудил девять типов параллельных в

Мир выглядит строго логичным, как математика. Отсюда следует, что все возможно, если возможно построить соответствующую математическую модель.

Откуда следует сразу критерий истины. Все должно выглядеть строго логичным, как бы мы не расширяли область рассмотрения и сколько бы не собирали фактов.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dims12
2015-01-03 06:41 am (UTC)
Все варианты реализации запутанности проверены и отброшены. Остался только один -- предсказываемый квантовой механикой (мгновенный коллапс волновой функции).

В особенности нужно отметить опыты по проверке т.н. неравенств Белла, которые ПРЯМО показывают, что до того, как производится измерение, частицы "не знают", какой результат они дадут. То есть, никаких скрытых параметров, которые локально предписывают частицам, как реагировать, не существует (не может существовать).

Так же следует подчеркнуть, что мгновенная передача информации осуществляется только частицами между собой, наружу они эту информацию передать не могут. То есть, невозможно внести информацию в одну запутанную частицу и получить эту же информацию из другой. То есть, мгновенная передача информации не может нарушить Теорию относительности.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-03 10:53 am (UTC)

мгновенная передача информации осуществляется

"мгновенная передача информации осуществляется только частицами между собой"

Я читал про многие эксперименты, которые мне только попались в интернете:

"Физики из Университета Ватерлоо (Канада) под руководством Криса Эрвена впервые продемонстрировали квантовую нелокальность для более чем двух квантово запутанных фотонов".

Все таки НАДО ЯВНО доказать запутанность частиц, которые мы растащили на большое расстояние.

То есть, надо изменить состояние этой уже огромной квантовой модели. И только потом измерять.

А то мы сначала имели микроскопическую модель, где запутанность не вызывает сомнений.

Не может ли быть такого варианта, что запутанность сохранится без привлечения идеи ДАЛЬНОДЕЙСТВИЯ?

То есть, ВОЗМОЖНО, мы не сможем никак изменить первоначальную запутанность на больших расстояниях. Откуда будет следовать, что никакого ДАЛЬНОДЕЙСТВИЯ нет.


Edited at 2015-01-03 10:55 am (UTC)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: a_gorb
2015-01-03 02:00 pm (UTC)
”Просто сохраняется стабильно состояние частиц, только-то и всего.”
Если было бы так, то не нарушались бы неравенства Белла.
Нарушение неравенств можно объяснить следующими способами:
1. Классический. Существуют нелокальные скрытые параметры, т.е. имеет место быть факт «мгновенной передачи состояния от одной запутанной частицы к другой» или, как вариант, состояния одного измерительного прибора к другому.
2. Квантово-механический. Формулы квантовой механики при определенных условиях дают нарушение неравенств Белла.
Первый вывод обычно отвергается на основе несогласия с Теорией относительности, да и по эстетическим соображениям. Второй вывод вполне меня устраивает, т.к. эксперимент вполне подтверждает предсказания квантовой механики.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-04 11:15 am (UTC)

Кто более реален: Бог или Мгновенное дальнодействие в


1 + 2 + 3 + 4 + 5 + ... = -1/12 (видео)

Возвращаясь к теме после обсуждения в сообществе science-freaks:

- Физики из Университета Ватерлоо (Канада) под руководством Криса Эрвена впервые продемонстрировали квантовую нелокальность для более чем двух квантово запутанных фотонов.

Пара фотонов разлетелись в разные стороны. Фотоны образуются таким образом, что заведомо должны иметь разные поляризации ("запутанность").
В точке А фотон принят, и оказалось, что поляризация его вертикальная. Тем самым мы узнали, что фотон в точке Б будет обнаружен с горизонтальной поляризацией.
Но в квантовой механике обнаружение поляризации фотона - событие вероятностное. За мгновение до этого фотон А сам не знал, какую поляризацию он примет.
Таким образом, проявление фотона А в верт. поляризации как бы мгновенно передалось в точку Б, и теперь фотон Б знает, что ему надо быть гор. поляризованным.
Классическая физика локальна - это значит, что происходящее в точке Б зависит от ее "окружения". Локальность исключает мгновенную передачу на расстояние. А здесь мы имеем нелокальность.

Квантовомеханические волновые функции не могут быть математически представлены в чем-то меньшем, нежели ошеломляюще многомерное пространство, называемое пространством конфигураций. Если волновые функции следует считать конкретными физическими объектами, то необходимо серьезно отнестись к идее о том, что реальный мир существует не в привычном для нас трехмерном пространстве и не в четырехмерном пространстве-времени специальной теории относительности, а в гигантском и непривычном многомерном пространстве конфигураций, из которого каким-то образом рождается иллюзия трехмерности пространства. Наше трехмерное представление о локальности тоже следует понимать как производное. Тогда нелокальность квантовой физики может быть окном в более глубокий уровень реальности.



Меня не оставляет чувство, что физики нас всех дурачат с этой квантовой нелокальностью.

1. Мы не знаем, как поляризованы спутанные фотоны - какой из них как конкретно поляризован.

2. Все фотоны это волновые пакеты, как и все другие частицы. Определяются волновой функцией, поэтому скрытых параметров нет.

2. Мы точно знаем, что один из них поляризован вертикально, а другой горизонтально.

3. Нет никакого фокуса в том, что при измерении так это и оказалось.

4. Нет никакого мгновенного здесь дальнодействия. Его здесь и не нужно.

5. Вы верите, что волновая функция спутанных фотонов действует мгновенно, пусть бы эти спутанные фотоны оказались, за миллиарды лет, на противоположных концах Вселенной?

6. Не проще ли Вам тогда поверить в Бога, который есть Предел развития всех живых цивилизаций - самая сложная сущность бесконечного Мира - Идеальная разумная осознающая сущность?

7. Постулирую аксиому: любой эффект или действие имеет механизм реализации.

8. В случае моего определения Бога я указал Вам его механизм возникновения. В случае вашего мгновенного дальнодействия у спутанных частиц Вы реализацию указать не можете.

9. Так и кто более реален - Бог или мгновенное дальнодействие в случае спутанных частиц?

10. Дискуссия по теме была здесь....

Edited at 2015-01-04 11:17 am (UTC)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: vsounder
2015-01-08 12:37 pm (UTC)
"Мапл его сам симметрирует?"
Скорее всего нет, должен тупо считать. Меня эта задача нисколько не интересует. Маплом считал только для проверки. Причем даже не сколько свои расчеты, а расчеты Подосенова.

"она наверняка правильная" - не наверняка. Можно сравнить с английским изданием.
Как-то раз нашел ошибку в переводе (бросалась в глаза). Сверил с английским текстом - там правильно.
Можно посчитать в цилиндрических координатах, Мапл позволяет.

"Это вы в Мапле получили несколько ненулей и на этом основании претендуете на великое открытие?"
С чего это Вы решили? Это пример Эйнштейна (в книге, которая издавалась много раз, но я цитировал другое место). Я конечно фанат классика, но история физики меня не занимает.

"Ваш скрипт неполный и я его не до конца понимаю."
Без Мапла Вы его не прочитаете и там нет никакой полезной информации. Ну мне не жалко, Выставлю...

"Мапл это понял таким образом, что омега - это функция от квадрата радиуса?"
Если в курсе о прецессии Томаса, Мапл правильно понял. Это не прецессия Томаса, а прецессия элемента диска, разумеется жесткий диск так не может двигаться, поэтому метрика описывает нереальное движение диска...

...тут занятная история. На фрическом знамени красуется опровергатель СТО Фипс. Он посчитал диск и нашел, что диск вращается с разными скоростями в зависимости от радиуса. Думаю, что посчитал правильно. Но на этом не остановился он раскрутил диск и фотографировал его, естественно ничего не обнаружил. Историю можно найти в сети.
Задачу о жестком диске решил Подосенов. Естественно и в этом случае Кривизна (скалярная и все остальные) не равна нулю.

"Следовательно, ошибка у вас в Мапловском скрипте."
А подумать не пробовали?
Или Вы считаете что метрика получена координатным преобразование тензора?
Это наверняка проще чем проверять Мапл.
(Reply) (Thread)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
[User Picture]From: vsounder
2015-01-08 12:47 pm (UTC)

полный текст Мапла

(Reply) (Thread)
[User Picture]From: vsounder
2015-01-08 12:54 pm (UTC)

Re: полный текст Мапла

Существуют удобные формулы для расчета всего что вытекает из метрического тензора.
В классической книге Толмена формулы для Кристоффеля...
Но в книге Риндлера полный набор формул для прямого расчета.
Все это однако для диагональных метрик.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vsounder
2015-01-08 01:00 pm (UTC)
"он получает из очевидно правильных преобразований координат"

Ну, и проверять не нужно. Ленивы Вы, батенька безмерно... Ни думать, ни даже посчитать арифметику простенькую...

Оживились только на тупом Мапле.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: vsounder
2015-01-08 04:19 pm (UTC)

Квантовый вампир: неразрушающее действие оператора ун

(Reply) (Thread)
[User Picture]From: alexlotov
2015-01-08 05:01 pm (UTC)

Большое Спасибо, внимательно прочитал:

«В эксперименте, проводимом специалистами ФИАН и Российского квантового центра, авторы реализуют действие на расстоянии с помощью частичного измерения над одним из двух объектов, находящихся в перепутанном квантовом состоянии. Характерно, что частичное измерение не влечёт коллапса квантового состояния, а лишь приводит к его изменению».

Эксперимент тот, что нужен. Мы не просто верим, что спутанность фотонов не исчезает в эксперименте, а проверяем, что спутанность остается.

К сожалению в статье ни слова не нашел о том, на какое расстояние были разведены фотоны и были ли измерения "мгновенными", то есть, был ли меньше интервал времени в измерении 2-х спутанных фотонов , чем то время, за которое свет мог бы пролететь расстояние между детекторами.


Edited at 2015-01-08 05:13 pm (UTC)
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>