- Вводная (зачем, да почему)
- Конкретные расчеты
- Философско-практическая часть.
1. Вводная (зачем, да почему)
Сподвигло меня на этот пост следующее обстоятельство. В инете достаточно много материалов на эту тему. Однако 80% процентов из них страдают трагическим недостатком – они достаточно подробно рассказывают, почему классическая логика не права и ограничиваются констатацией факта, что в квантовой механике все по-другому и наблюдения соответствуют предсказанным ей значениям. Остававшаяся часть грузит математическим аппаратом и после вереницы формул говорит – ну вот видите, будет вот так-то. После этого возникает ощущение боли от изнасилования мозга, ибо реального
А понимания хочется, т.к. по моему глубокому убеждению, все-таки следующий революционный скачок технологий, будет связан с овладением человечеством квантовой мощью. И подобно тому, как в 60-х люди даже вообразить не могли, как эти громадные железки занимающие целые подвалы, изменят нашу жизнь, радикально уменьшив размеры и увеличив мощь, так и сейчас мы не представляем себе весь потенциал неуклюжих прототипов с 50 кубитами.
Однако к счастью есть действительно крутые чуваки, которые пытаются донести физический смысл квантовых явлений. Но возможно именно из-за их крутости, такие профессиональные объяснения оказываются излишне сложными. Я думаю это во многом связано с тем, что профи психологически сложно сказать, к примеру, что спин запутанных электронов одинаковый. Тогда как на самом деле он противоположный. Однако человеку не в теме трудно держать такого рода аспекты в голове, в результате после очередного наброса терминов и порции формул мозг просто вскипает и фильтрует поступающую далее информацию.
Но это еще полбеды. Примерно года три назад я сел и изрядно попотев, разобрался в том, как это устроено и на этом успокоился. Но недавно, с удивлением обнаружил, что при попытке вспомнить, что к чему, обнаружил в голове зияющую пустоту. Выводы, которые получаются в ходе анализа, настолько контринтуитивны, что не укладываются в голове. Поэтому, пройдя этот путь заново, я решил записать цепочку рассуждений, максимально простым, но при этом абсолютно понятным (по крайней мере мне) образом. Надеюсь, это пригодится не только мне, да и выводы, которые из этого явления следуют, на мой взгляд, достаточно интересны.
Ну и заканчивая введение, думаю, имеет смысл сказать, что я буду максимально упрощать описание, но не в ущерб сути квантовых явлений. В это может быть сложно поверить, но оказывается можно обойтись всего одной формулой, да и то, она не обязательна по большому счету.
2. Конкретные расчеты
Итак, поехали. Допустим, у нас есть атом, который испускает два электрона, разлетающихся в противоположные стороны сколь угодно далеко, например, в разные галактики. Допустим, каждый электрон в паре имеет одинаковый спин (момент импульса). На самом деле спины противоположны, но для простоты будем считать, что они равны, так как на финальный результат это никак не влияет.
После измерения спин может оказаться направленным вверх или вниз относительно измерительного прибора (П). При этом разные пары имеют свои ориентации спина, никак не связанные с другими парами.
Например, первое излучение атома породило пару электронов (e) и мы поставили прибор на угол 0 градусов. Тогда на выходе, после прибора мы обнаружим их в состоянии вверх или вниз. Мы не знаем куда именно (тут 50/50), но будет точно одинаково. На рисунке ниже синим изображено состояние вверх.
Рис. 1.
Если попытаться измерить эти электроны вдоль любой другой оси, например 120 градусов, электроны так же определятся, пролезают они вверх этого направления или вниз. В данном случае предположим, что они пройдут состоянием вниз.
Рис. 2.
Тут стоит отметить, что «вниз» мы называем направление обратное ориентации прибора. И вот тут всплывает ключевой вопрос, а как электроны решают, в каком направлении они пройдут прибор, вверх или вниз?
Привычный нам образ мышления подсказывает – независимо. Они заранее «знают», в каком направлении проходить тот или иной прибор и после разлета никак друг на друга не влияют. Это называется теория скрытых параметров. Т.е. она подразумевает, что мы не знаем, как это они решают, но так как результат их выбора всегда строго одинаковый, то такие параметры есть, просто мы немного тупые и пока не догнали какие они.
Квантовая механика же говорит нам, что операции над одной частицей мгновенно влияют на состояние запутанной с ней, даже если между ними миллиарды световых лет. Там Эйнштена и товарищей конкретно бомбило по этому поводу, но не суть важно. И как мы ниже увидим, есть действительно простое и понятное описание данного явления. Однако прежде чем перейти к нему, давайте поймем, как классическая логика ломает свои гнилые зубы об истинную реальность.
Для этого мы сделаем простую вещь, начнем измерять спины электронов, крутя приборы, независимо друг от друга в трех разных направлениях: под углом 0, 120 и 240 градусов. Т.е. к примеру П1 будет установлен в одно из трех положений совершенно случайно. Это может определяться, например, броском кубика.
- Если выпадет 1 или 2, то будет положение 0 градусов.
- Если выпадет 3 или 4, тогда это 120 градусов.
- Если выпадет 5 или 6 это соответственно 240.
Также для П2 будет брошен другой кубик и в зависимости от результата броска второй прибор будет установлен в одно из трех положений.
Как мы уже видели раньше, если приборы случайно встанут в одном и том же направлении, то результаты будут всегда одинаковы и поэтому этот случай нам не интересен. Другое дело, если приборы встанут в разные положения, например, вот так:
Рис. 3.
Тут мы видим, что П1 встал на угол 120 градусов и e1 прошел через него спином вверх. А П2 оказался под углом 240 и e2 прошел его спином вниз. Как уже говорилось, мы предполагаем, что электроны несут в себе одинаковую программу прохождения приборов. И тут будет полезно выписать все возможные комбинации для каждого электрона:
Таблица 1.
Под словом программа, мы понимаем те самые скрытые параметры, которые определяют каким именно образом электрон пройдет сквозь прибор. Например, на рисунке 3 реализована программа 3 или 7. Мы не знаем точно какая из них, потому что не понятно, как электроны повели бы себя при проходе через прибор установленный на 0 градусов.
Так вот предсказание нашей обычной логики, которое и будет опровергнуто – крайне простое. Если мы будем анализировать только те случаи, когда направления приборов не совпадают, то направления спинов e1 и e2 после прохождения приборов совпадут ровно в половине случаев. Давайте убедимся в этом, расписав все комбинации в виде таблички:
Таблица 2.
Тут объединены такие зеркальные случаи как например «e1 на 0, e2 на 120» и «e1 на 120, e2 на 0», так как их программы все равно одинаковы.
Первая программа не интересная, они всегда смотрят вниз, потому совпадение ориентаций гарантировано. А вот вторая программа посложнее. Тут в одном случае будет совпадение, когда e1 проходит через угол 0 и смотрит вниз, а e2 через угол 120 и тоже смотрит вниз. А вот уже если e2 пройдет через угол 240, то он будет смотреть уже вверх (таковы его внутренние параметры в данной программе) и тогда совпадения не будет.
Как легко убедиться, что количество совпадений равно 12, т.е. ровно половине случаев. Это логично, понятно и как доказывает эксперимент совершенно неправильно. Факт заключается в том, что совпадений будет только 6. И глядя на табличку выше невозможно понять, как так может получиться.
Тут, читателю в лучшем случае предлагается нечто вроде такого:
Рис. 4
Если серьезно, то разобраться в этих бра и кетах можно, но что это даст? Реального понимания, что произошло, у нас все равно не случится, а ведь мы хотим разобраться в сути явления.
А суть заключается в следующем. Рассмотрим чуть внимательнее полет первого электрона. Допустим ему предстоит суровое испытание прибором установленным на угол 0. У электрона есть некий собственный момент импульса и от его направления зависит, что случится в момент прохождения прибора. Предположим, что он равен 80 градусам. Тогда электрон с вероятностью 0,58 выберет состояние вверх и с вероятностью 0,42 состояние вниз. Почему именно так – пока что никто не в состоянии ответить. Все, что человечество пока что смогло — найти волшебную формулу, которая предсказывает это и выглядит так:
Рис. 5
Т.е. берем угол между своим моментом импульса 80 и 0 (в нашем случае получится 80), делим на 2 и подставляем в квадратный косинус и готово. Насколько я понимаю нашли эту формулу эмпирическим путем, т.к. ставили приборы, стреляли, смотрели результаты, потом прикинули какая функция описывает результат и пожалуйста. Но если это не так и кто-то знает, как она выводится, то будет весьма интересно узнать это и добро пожаловать в комментарии.
И тут хорошая новость, возрадуемся друзья, новых формул не будет, это первая и последняя. Поэтому её стоит осознать, иначе дальше будет не очень понятно. Так вот, допустим, что наш конкретный электрон выбрал пройти прибор состоянием вверх (мог бы и вниз, но вероятность этого меньше, как мы видим).
И вот тут самое интересное, что случится со вторым электроном? Который спустя мгновение подлетает к своему прибору, установленному под углом 120 градусов. Если бы с первым электроном не творили бы этих бесчеловечных экспериментов, то внутренний момент импульса второго был бы равен 80. И тогда вероятность выбрать состояние вверх для угла 120 была бы равна 0,88:
Рис. 6
Но тут начинает работать квантовая магия. Второй электрон мгновенно «узнает», что его далекий собрат только что сделал выбор вверх относительно угла 0 градусов. И теперь он ведет себя при прохождении прибора 120 градусов соответствующим образом:
Рис. 7
Т.е. внутренний спин e2 скачкообразно изменился с 80 до 0, потому что где-то в другой галактике, кто-то именно так кинул кубик и поставил прибор перед e1 на 0 градусов!
Соответственно, вероятность e2 пройти через прибор 120 градусов состоянием вверх падает с 0,88 до 0,25. Именно поэтому ломается схема изложенная в таблице 2.
Теперь мы можем легко понять, почему вместо 12 совпадений согласно таблице 2 будет только 6. Если раньше, до воздействия П1 на e1, вероятность прохождения e2 через П2 тем или иным состоянием составляла в среднем 0.5, то теперь она стала строго 0,25. Соответственно в 2 раза упадет и количество совпадений.
Классический мир с программами зашитыми в электроны повержен, торжествует непостижимая связь между бесконечно удалёнными друг от друга объектами.
3. Философско-практическая часть.
Теперь, осознавая реальность доказанного в п.2. факта, интересно задуматься о таких вещах. Спутанные состояния весьма распространенные в природе явления. К примеру, распады атомов порождают запутанные состояния разлетающихся частиц, те цепляются с другими и, в конечном счете, взаимодействуют с нами.
И вот, просто из прихоти щелкнув пальцами тут, я мгновенно меняю состояния огромного числа запутанных частиц, рассеянных по всей вселенной. И так как большинство процессов в природе нестационарны (иначе бы мы не наблюдали её эволюцию), то это означает запуск целого каскада событий, радикально меняющих окружающий мир.
Это не очень часто видно в реальной жизни, потому что нам не с чем сравнивать, у нас перед глазами всегда один вариант реальности, который реализовался. Однако когда я занимался моделированием экономических систем, то интересно было наблюдать, как изменение даже одного бита, среди миллионов других, приводило к тому, что эволюция всего мира уходила совершенно по другому пути. Да, в целом система все равно развивалась в определенных границах, агрегаты от этого мало менялись, но индивидуальная судьба участников менялась кардинально, спустя совсем небольшое время.
Это тот самый эффект бабочки, который нам кажется скорее про насекомых, чем про нас, многократно усиливается квантовой запутанностью. Забавно, но получается, что просто чихнув можно вызвать извержение вулкана в другой галактике.
Но, к сожалению пока не понятно, как этим управлять более осознанно, поэтому интересно упомянуть про прикладные аспекты данного явления. На картинке ниже один из первых суперкомпьютеров Cray-1 с производительностью 133 MFlops.
Современные смартфоны, которые мы носим в карманах, имеют производительность в тысячу раз выше, порядка 150 GFlops. В связи с этим есть ощущение, что лет через 30 мы будем нечто подобное в отношении квантовых вычислений. Да, пока что нашей фантазии хватает разве что на быстрый поиск ФИО по номеру телефона (алгоритм Гровера) или взлом ключей шифрования. Но ведь так же и в 70-х мало кто понимал степень проникновения IT в нашу жизнь.
Мне кажется, что понимая принципы, лежащие в основе квантовых явлений, будет легче принять и освоить потенциал наступающей эпохи квантовой эры.
Комментарии (132)
kovserg
01.12.2019 14:13+5Есть же каноническое объяснение:
Как только вы надели один носок на левую ногу,
второй автоматически становиться правым. Причем мгновенно.
Это и есть квантовая запутанность.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 14:15-1Точно, го строить квантовый компьютер на носках))
ni-co
01.12.2019 15:25+2Не будем поминать всуе квантовый компьютер, но про носки реально доступное для многих объяснение. А не это, для понимающих КМ, которых единицы.
pakager
01.12.2019 15:37+2А зачем нужно доступное, но неверное объяснение? Оно же не ведет ни к каким полезным следствиям.
ni-co
01.12.2019 20:29Объясните в чем оно неверно?
Вот это:
" Если попытаться измерить эти электроны вдоль любой другой оси, например 120 градусов, электроны так же определятся, пролезают они вверх этого направления или вниз. В данном случае предположим, что они пройдут состоянием вниз." для Вас вернее?!
И простите, какие полезные следствия Вы ждете?pakager
02.12.2019 00:45Если Алиса наденет первый носок из пары на левую ногу, Боб в другой галактике никак не поймет на какую ногу надеть второй. Здесь нет никакой запутанности. Следствия — та же передача ключей шифрования при помощи запутанных частиц.
ni-co
02.12.2019 08:56Я речь веду о популяризации квантовой механики для простых смертных.
fireSparrow
05.12.2019 14:02Давайте тогда ещё для популяризации географии и астрономии напишем доступное для многих объяснение, в котором земля будет плоской.
Rutel_Nsk
01.12.2019 15:51-1тогда все просто — никакая информация никуда не передается — носок в момент рождения уже имеет свойство правый или левый и обязательно имеет пару с зеркальным отображением этого свойства.
Кстати, а если свойство не двоично. Например три варианта — запутанные частицы будут рождаться пачками по три?
zuborg
01.12.2019 15:34Второй электрон мгновенно «узнает», что его далекий собрат только что сделал выбор вверх относительно угла 0 градусов. И теперь он ведет себя при прохождении прибора 120 градусов соответствующим образом
Кхм, прошу прощения, но не стоит впутывать классическую трактовку (я про «узнает») в обьяснение квантов. Во первых, нет никакого «узнает» (грубо говоря, это иллюзия нашего восприятия мира), и уж никоим образом второй фотон не выравнивает свой спин на 0 градусов, чтобы соответствовать измерению первого фотона. Ну и кстати, временной порядок измерений фотонов (т.е. кто первый, а кто за ним) определяется, как ни странно, системой отсчета, т.е. для разных наблюдателей первыми измеренными будут казаться разные фотоны — кто же именно тогда ровняется на собрата?pustota_2009 Автор
01.12.2019 17:07>>Во первых, нет никакого «узнает»
Согласно вычислениям выше есть какое то «узнает»)
>>Ну и кстати, временной порядок измерений фотонов
Интересно то, что от порядка ничего не меняется. Если сначала измерят e2, то уже e1 прыгнет в состояние 120 и его вероятность оказаться в 0 уменьшится до 0,25.
ionicman
01.12.2019 16:38Возможно я не до конца понимаю теорию, но, объясните мне: у нас есть некая сущность — электрон, у которой есть некий параметр — спин. Мы порождаем два экземпляра этой сущности так, чтобы данный параметр кореллировал внутри этой пары. Сущности существуют и имеют данный параметр вне зависимости от нас. Мы же (наблюдатели) можем сказать про параметр внутри пары, только если измерим любую из половинок — так как мы знаем корелляцию внутри этой пары, то зная значение любой из половин мы узнаем значение и другой. Причём тут какая-то запутанность?
ionicman
01.12.2019 16:43Ну и да, если измеряют два разных наблюдателя и результат измерения зависит от ориентации инструмента измерения — то, конечно, чтобы сравнить, нужно провести результат к общему заменителю — т. е. в данном случае выбрать некий угол и компенсировать отклонение у него для обоих наблюдателей, зная угол положения приборов у обоих.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 17:12>>зная значение любой из половин мы узнаем значение и другой.
Квантовая механика утверждает и доказывает, что не узнаете. В этом собственно вся суть и именно поэтому она не укладывается в головах. Потому что измеряя одну частицу мы мгновенно меняем состояние другой.michael_vostrikov
01.12.2019 17:34Это неправда. Результаты измерений 2 запутанных частиц строго коррелируют. Измерив одну, можно точно узнать результат измерения другой, он будет противоположный.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 17:42Это неправда, т.к. измерив в одном направлении мы меняем результат в другом) В этом суть эффекта. То что вы говорите, касается измерения в одном направлении, но смысл как раз не в этом, так как тут полное совпадение с классикой.
michael_vostrikov
01.12.2019 17:51Вы можете дать какие-то ссылки на подтверждение ваших слов? На квантовую запутанность уже дали ссылку выше, там нет ничего про то, что вы говорите. Зато в первом же абзаце сказано "если при измерении спина первой частицы спиральность оказывается положительной, то спиральность второй всегда оказывается отрицательной, и наоборот".
pustota_2009 Автор
01.12.2019 18:10Вы второй раз упускаете из виду ключевой момент — направление. То о чем вы говорите имеет место при измерениях в одном направлении. Но это совпадает и с классической физикой. Квантовые эффекты начинаются при измерениях в разных направлениях. Об этом случае и вся статья.
Вы просите ссылку, ну как бы вот например, хотя весь пост был посвящен доказыванию данного факта)
Это статья Белла, в которой впервые было показано, как доказать это:
«there must be a mechanism whereby the setting of one measuring device can influence the reading of another instrument, however remote.»
www.drchinese.com/David/Bell_Compact.pdf
Это статья Аспекта, который получил нобелевку за ее проверку на практике:
«Когда измерение на v1 сделано, фотон v2, который не имел определенной поляризация перед этим измерением, проектируется в состояние поляризации, параллельное результату измерения на v1. Это очень удивительно, потому что это изменение в описание v2 происходит мгновенно, безотносительно расстояния между v1 и v2 в момент первого измерения»
quantmagic.narod.ru/volumes/VOL422007/p2135.htmlmichael_vostrikov
01.12.2019 18:48В приведенных цитатах не сказано, что результат второго измерения нельзя узнать по первому. Они про обычную квантовую запутанность — результат измерения определяется в момент измерения, результаты измерения 2 запутанных частиц строго коррелируют.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 20:02Например тут:
m.youtube.com/watch?v=nSgpV6EgoRA
Там все видео на эту тему, но конкретно ответ на ваш вопрос в конце 3й минуты.michael_vostrikov
01.12.2019 20:57Там сказано, что результаты по разным осям не зависят друг от друга. То есть корреляции нет, а значит нет запутанности и, соответственно, квантовых эффектов. Чем ближе совпадают оси измерения, тем больше проявляется запутанность. Квантовые эффекты связаны именно с запутанностью и корреляцией результатов. Без этого это то же самое, что и обычное подбрасывание монетки. О том, что вы сказали в начале этой ветки, там не говорится и никак из приведенных рассуждений не следует.
В конце этого же видео сказано, что частица на одном конце галактики не может мгновенно повлиять на частицу на другом конце галактики. Для того, чтобы объяснить, как это возможно одновременно, и придумывают всякие штуки типа многомировой интерпретации.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 22:03Пока что мне не ясно, с чем вы спорите. Объяснению эффектов квантовой запутанности посвящен весь второй пункт поста. Если прочитаете все внимательно то все станет очевидно.
Я не очень понял, возможно вы опасаетесь, что я все наврал иили может на самом деле никакой квантовой запутанности, нобелевской премии и прочего не было и вам нужно чье нибудь еще объяснение? Ок, вот одно из лучших на русском: www.eslitak.com/index/0-3
www.eslitak.com/index/0-4
www.eslitak.com/index/0-5
www.eslitak.com/index/0-6
Вот ниже давали ссылку на хорошее видео:
www.youtube.com/watch?v=8UrXAKcPKlA
Вот подробная лекция, тут кстати на 1 часу 14 минуте лектор говорит, что не принципиально куда направлен спин, в одну сторону или в разные, из за чего ваши единомышленники меня радостно заминусовали там выше. Ну ничего, пострадать за науку даже почетно))
www.youtube.com/watch?v=UXCcg2R9wls
Успехов в изучении, раз уж мои объяснения на пальцах не зашли)michael_vostrikov
01.12.2019 23:09Я же написал, я говорил про это утверждение "Квантовая механика утверждает и доказывает, что не узнаете". То, о чем говорил человек, не связано с измерением по разным осям, а квантовая механика не доказывает то, о чем говорите вы. Из того, что вы пишете, можно предположить, что вы сами не до конца разобрались, хотя вам кажется наоборот.
Вот подробная лекция, тут кстати на 1 часу 14 минуте лектор говорит, что не принципиально куда направлен спин
"Просто знайте, что такую пару мы получить можем" как-то не выглядит вызывающим доверие пруфом. Даже если это возможно, от того, что мы его повернули потом, факт что изначально спины были направлены противоположно, не меняется. С тем же успехом можно один прибор вверх ногами перевернуть.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 23:19>>Я же написал, я говорил про это утверждение «Квантовая механика утверждает и доказывает, что не узнаете».
Я уже привел пруф и пояснил, что речь идет о приборах в разных базисах. Как и сказано в конце 3й минуты по ссылке:
m.youtube.com/watch?v=nSgpV6EgoRA
«не выглядит вызывающим доверие пруфом. „
Это бродячий артист?)) Вообще вы все таки с чем спорите, я верно понял что с квантовой запутанностью, нарушениями неравенств Белла и т.д.?michael_vostrikov
02.12.2019 14:34Я спорю с вашим объяснением их. Человек в начальном комментарии этой ветки говорил про квантовую запутанность, которая проявляется при измерении по одинаковым осям. Квантовая механика утверждает и доказывает, что узнать результат измерения второй частицы по измерению первой в этом случае можно. Вы во втором комментарии этой ветки процитировали его высказывание и утверждали обратное.
Про видео я уже написал выше. Там говорится, что при измерении по разным осям результаты случайны и равновероятны. Это не квантовые эффекты, а как раз их отсутствие.
pustota_2009 Автор
02.12.2019 15:25В той фразе которую я процитировал нет утверждения про одинаковые оси.
Вот что я процитировал:
>>зная значение любой из половин мы узнаем значение и другой.
Нет утверждения)
Вот то процитированное мной сообщение целиком:
«Возможно я не до конца понимаю теорию, но, объясните мне: у нас есть некая сущность — электрон, у которой есть некий параметр — спин. Мы порождаем два экземпляра этой сущности так, чтобы данный параметр кореллировал внутри этой пары. Сущности существуют и имеют данный параметр вне зависимости от нас. Мы же (наблюдатели) можем сказать про параметр внутри пары, только если измерим любую из половинок — так как мы знаем корелляцию внутри этой пары, то зная значение любой из половин мы узнаем значение и другой. Причём тут какая-то запутанность?»
Нет утверждения про одинаковые оси. Вы приписали мне свои мысли и упорно обвиняли меня в выдуманном вами утверждении.
Признаете свою неправоту?)Druu
02.12.2019 15:50Мы порождаем два экземпляра этой сущности так, чтобы данный параметр кореллировал внутри этой пары.
Это неверно. В том и смысл парадокса, что два порожденных вами электрона — это одна сущность, а не две разные.
В классической физике вы можете разделить пространственно разнесенные системы и рассматривать их по отдельности. А вот в квантмехе — нет.pustota_2009 Автор
02.12.2019 16:30По сути верно, только это не мое сообщение) Это цитата с которой я собственно спорил))
michael_vostrikov
02.12.2019 16:13Нет утверждения про одинаковые оси.
Указанная автором комментария "корреляция" существует только при наблюдении по одинаковым осям. Я не говорил, что автор комментария приводил утверждение про одинаковые оси. Я сказал, что он говорил про квантовую запутанность, а она проявляется при наблюдении по одинаковым осям. Поэтому ваше высказывание в качестве объяснения неверно, так как оно относится к измерению по разным осям.
pustota_2009 Автор
02.12.2019 16:36Вы не можете утверждать, что знаете, какая автором «корреляция» имелась в виду. Корреляция имеет место и не при одинаковых значениях оси и рассчитывается таким образом:
KC = P(совп) – P(разн)
www.eslitak.com/index/0-5
Теперь признаете, что были неправы? Или скажете что только вы знаете что автор изначального высказывания имел в виду и только ваша интерпретация его слов единственно верная?)michael_vostrikov
02.12.2019 17:19Вы не можете утверждать, что знаете, какая автором «корреляция» имелась в виду.
Вот именно по этой же причине ваш категоричный ответ неверный. Тем не менее, если оси разные и перпендикулярные, корреляции полностью нет, что вы сами доказывали ссылкой на видео на 3 минуте. Так как разговор о наличии корреляции, то самое вероятное предположение, что имеются в виду самые обычные квантовые эффекты, которые возникают при измерении запутанных частиц по одинаковым осям.
Корреляция имеет место и не при одинаковых значениях оси и рассчитывается таким образом
Я ровно об этом вам и сказал: "Чем ближе совпадают оси измерения, тем больше проявляется запутанность."
Теперь признаете, что были неправы?
В чем? Я говорил только про ваши слова.
Утверждение "Квантовая механика утверждает и доказывает, что измерив одну частицу вы не узнаете результат измерения другой частицы в случае, когда корреляция есть" неверно. Так как она утверждает и доказывает именно обратное.
Утверждение "В этом собственно вся суть и именно поэтому она не укладывается в головах" тоже неверно. Так как суть квантовой механики именно в квантовой запутанности и корреляции результатов, а не в ее отсутствии.
Утверждение "Потому что измеряя одну частицу мы мгновенно меняем состояние другой" верно лишь условно, потому что так оно выглядит снаружи, но физически невозможно из-за ограничения скорости света, а значит работает как-то по-другому. Как именно никто не знает, одна из версий это многомировая интерпретация.pustota_2009 Автор
02.12.2019 18:00>>Утверждение «Квантовая механика утверждает и доказывает, что измерив одну частицу вы не узнаете результат измерения другой частицы в случае, когда корреляция есть» неверно.
Оно верно. Вы возможно просто не знаете значение термина «корреляция». Корреляция не только 100% совпадение, но когда значения например в 1 случае из 3х совпадают. Так что глядя на значение одного электрона, мы не знаете точно значение другого. Так как у них корреляция есть, но она меньше 1, то большей частью результаты будут отличаться.
>>Утверждение «В этом собственно вся суть и именно поэтому она не укладывается в головах» тоже неверно.
Ой, ну давайте вы еще про укладывание ангелов на булавочной головке напишите. Что там укалывается вашей голове только вам и известно. А про чужие вы понятия не имеете, так что оставим.
>>Утверждение «Потому что измеряя одну частицу мы мгновенно меняем состояние другой» верно лишь условно потому что так оно выглядит снаружи, но физически невозможно из-за ограничения скорости света, а значит работает как-то по-другому
Как оно работает мы понятия не имеем, но никакого ограничения СТО на это не накладывает, так как передачи информации не происходит:
«Сегодня ЭПР парадокс не считается парадоксом, так как в эксперименте информация не путешествует быстрее скорости света»
neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=%D0%AD%D0%9F%D0%A0_%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%81michael_vostrikov
02.12.2019 19:03Оно верно. Вы возможно просто не знаете значение термина «корреляция». Корреляция не только 100% совпадение
У вас написано в абсолютной форме "вы не узнаете результат", независимо от процента совпадения. При том что в комментарии явно написано про определение результата второй частицы по первой.
Что там укладывается вашей голове только вам и известно. А про чужие вы понятия не имеете, так что оставим.
Я разве где-то говорил про то, что укладывается именно в моей голове? Я говорил про суть квантовой механики, и явно это указал в начале следующего предложения. Прошу вас воздержаться от переходов на личности.
И снова, ровно по этой же причине ваше утверждение неверно. Вы тоже не имеете понятия про то, что укладывается в чужих головах.
Сегодня ЭПР парадокс не считается парадоксом, так как в эксперименте информация не путешествует быстрее скорости света
Именно поэтому я и сказал, что выражение "мгновенно меняем состояние другой" в прямом смысле истинным считаться не может. В физическом состоянии другой частицы при измерении первой ничего не меняется.
pustota_2009 Автор
02.12.2019 19:25>>У вас написано в абсолютной форме «вы не узнаете результат», независимо от процента совпадения.
Потому что вы не узнаете)) Простой пример, допустим коэффициент корреляции 0.9, выпало число 37 (возможный диапазон от 0 до 100). Вопрос, какое второе число?;)michael_vostrikov
03.12.2019 18:40Что значит "37"? У нас есть 2 варианта — спин вверх и спин вниз. Когда ось измерения одинаковая, то если при измерении первой частицы спин получился вверх, то измерение второй со 100% вероятностью покажет спин вниз. В этом варианте узнать результат можно. Чем больше отклоняются оси, тем меньше зависимость между результатами.
pustota_2009 Автор
03.12.2019 19:08>>Что значит «37»?
37 это число. Зная что величины коррелируют вы не смогли назвать пару. Что и требовалось доказать)
>> У нас есть 2 варианта — спин вверх и спин вниз
Да пожалуйста, допустим коэффициент корреляции 0.9, выпало число 1 (возможный диапазон от 0 до 1). Вопрос, какое второе число?;)
>>Когда ось измерения одинаковая
Мы ходим уже по четвертому кругу, вы упорно пишите про одинаковую ось, но ни в исходном посте, ни в моем ответе ничего не было про одинаковую ось. Признайте уже что ошиблись да спокойно разойдемся)
michael_vostrikov
03.12.2019 20:0437 это число. Зная что величины коррелируют вы не смогли назвать пару. Что и требовалось доказать
Мы доказывали утверждения про результаты измерения. 37 не является результатом измерения в данном случае. Я не смог назвать пару к этому числу, потому что не понял, что вы имеете в виду, а не потому что зависимости нет.
допустим коэффициент корреляции 0.9, выпало число 1 (возможный диапазон от 0 до 1). Вопрос, какое второе число?
Снова, причем тут диапазон?
Допустим коэффициент корреляции 1, результат измерения первой частицы "спин направлен вверх", тогда спин второй частицы с вероятностью 100% направлен вниз. В этом варианте узнать результат можно, поэтому ваше утверждение "вы не узнаете результат" неверно.
Допустим коэффициент корреляции 0.9, результат измерения первой частицы "спин направлен вверх", тогда спин второй частицы с вероятностью 95% направлен вниз, и с вероятностью 5% направлен вверх. Точный результат предсказать нельзя, но можно оценить вероятности. А в вашей формулировке получается, что результат вообще всегда случайный.
Допустим коэффициент корреляции 0, результат измерения первой частицы "спин направлен вверх", тогда спин второй частицы с вероятностью 50% направлен вниз, и с вероятностью 50% направлен вверх.
вы упорно пишите про одинаковую ось
Давайте я вам эту ветку обсуждения отдельно выделю.
— У вас написано в абсолютной форме «вы не узнаете результат», независимо от процента совпадения.
— Потому что вы не узнаете
— Когда ось измерения одинаковая, то если при измерении первой частицы спин получился вверх, то измерение второй со 100% вероятностью покажет спин вниз.В данном случае я написал про одинаковую ось, чтобы показать, в каком случае ваше категоричное утверждение "вы не узнаете результат" не соответствует истине.
ни в исходном посте, ни в моем ответе ничего не было про одинаковую ось
Я не говорил, что в вашем ответе было что-то про одинаковую ось. Я сказал, что одинаковые оси измерения подразумеваются постановкой вопроса в исходном посте, где говорится, что можно узнать второй результат измерения по первому.
pustota_2009 Автор
03.12.2019 20:21Передергивание #1
>>Точный результат предсказать нельзя, но можно оценить вероятности. А в вашей формулировке получается, что результат вообще всегда случайный.
В моей формулировке ничего не было про «всегда случайный»
Передергивание #2
>>одинаковые оси измерения подразумеваются
В исходном тексте слова «одинаковые» нет. Подразумеваются они вами, и вы делаете вид будто ваши интерпретации обязательны для всех.
Вы не поверите, но у меня есть право отвечать на воюпрос так, как понимаю его я и если в нем слова «одинаковый» нет, то уж будьте любезны, не диктуйте свои проекции, пожалуйста.michael_vostrikov
03.12.2019 20:27Подразумеваются они вами
Да не подразумеваются они мной, они подразумеваются физикой процесса. Что я и пытаюсь объяснить.
pustota_2009 Автор
03.12.2019 20:33Спасибо что взли на себя нелёгкий труд быть официальным предстаавителем Физики и транслировать ее взгляды)
Druu
02.12.2019 16:53Она может по каким угодно осям быть. И в принципе по разным наблюдаемым — как запутаете, так и будет. Одинаковые оси будут только при конкретной постановке эксперимента.
michael_vostrikov
02.12.2019 17:20В случае умолчаний предполагаются стандартные условия. Кроме того, мой оппонент приводил в качестве подтверждения своих слов ссылку на видео, где говорится об отсутствии корреляции при измерении по перпендикулярным осям.
pustota_2009 Автор
02.12.2019 19:11Я приводил это как доказательство что результаты у запутанных частиц могут не совпадать, когда их измеряют в разных направлениях. Про одинаковую ось как мы уже выяснили вы сами додумали)
michael_vostrikov
03.12.2019 18:33В смысле додумал? Если измерять в перпендикулярных осях, то квантовых эффектов нет. О чем и говорится в вашем видео. Раз мы говорим про наличие квантовых эффектов, значит играет роль измерение по одинаковым осям. Тут не надо ничего додумывать, оно автоматически подразумевается предметом обсуждения. Ваши 120 градусов раскладываются на 2 перпендикулярных составляющих, та, которая сонаправлена с осью первого измерения, дает корреляцию, поэтому чем ближе к ней, тем корреляция ближе к 100%
pustota_2009 Автор
03.12.2019 19:14>>В смысле додумал?
В прямом) Ни в исходном посте, ни в моем ответе ничего не было про одинаковую ось. Квантовые эффекты есть и при разных осях. Собственно в этом вся суть и об этом подробно написано в посте)michael_vostrikov
03.12.2019 20:16Квантовые эффекты есть и при разных осях.
В такой форме это утверждение тоже неверно. Когда оси перпендикулярны, они разные, но квантовых эффектов при этом нет. Имеются в виду квантовые эффекты, связанные с корреляцией результатов, так как именно их подразумевают при обсуждении запутанных частиц, а не какие-то другие внутренние квантовые эффекты.
Квантовые эффекты напрямую зависят от коэффициента сонаправленности осей. Именно поэтому я про них и говорю. Об этом говорится в видео, которое вы скорее всего не полностью просмотрели или неправильно поняли, но приводите в качестве доказательства, хотя оно доказывает мои слова, а не ваши.
pustota_2009 Автор
03.12.2019 20:31>>В такой форме это утверждение тоже неверно.
Спор с вами сводится не к выяснению практических аспектов по существу, а к тому, кто в какой форме сказал и что подразумевали третьи лица.
Я вижу вы очень эрудированный человек и лучше многих понимаете суть КМ. У меня к вам большая просьба, вместо пространственных дискуссий с таким неучем как я, напишите свою, правильную статью где все будет безупречно сформулировано и дайте ссылку пожалуйста. С удовольствием подчерпну из этой кладези знаний.
ionicman
01.12.2019 17:54Окей, в вики написано чётко так:
«если при измерении спина первой частицы спиральность оказывается положительной, то спиральность второй всегда оказывается отрицательной, и наоборот»
Это неверное утверждение?
Т. к. если верное — мы возвращаемся обратно к моему рассуждению.
Квантовая механика утверждает и доказывает, что не узнаете.
Т. е. корелляция известна, одну сущность из пары мы измерили и при этом значение параметра второй мы вычислить не сможем? Тогда что это за корелляция. Может быть сможете поподробней объяснить, как, если мы знаем как параметр зависит от другого параметра и зная один из них мы не сможем найти другой?
Потому что измеряя одну частицу мы мгновенно меняем состояние другой.
«не меняем», а узнаем без измерения — по этому расстояние роли и не играет. Ибо измерение чего-либо не может влиять на что-то, что не участвовало в измерении.
Вобщем, мне пока все ещё проблема не ясна. Я чётко понимаю, что дело здесь именно в непонимании начальных условий. Кванты я знаю на институтском уровне, но явление это я не могу понять. Возможно — дело во мне, а возможно — в формулировке.
P. S. Нашёл человеческое объяснение этого эффекта. В отличии от статьи там все гораздо более понятно обьяснено. Имхо эффект изза того, что измерения либо в производятся с огрехами, либо не учтены ещё какие-то вероятностные процессы. Вариант того, что частица изменяется изза другой частицы, отдаленной на значительное расстояние, попахивает больше мистикой, чем здравым смыслом. Дело именно в том, как измеряют.pustota_2009 Автор
01.12.2019 18:18>>Это неверное утверждение?
Для одинаковых направлений верное. Однако для одинаковых направлений парадоксов не наблюдается. Весь смысл в разных направлениях, когда измеряют разные направления, результат непредсказуем.
>>«не меняем», а узнаем без измерения
Именно меняем) Этому факту и посвящен весь сыр бор начиная с войнушки Эйнштейна и компании против Бора и Бора (в ходе которой родился парадокс ЭПР) и заканчивая нобелевской премией за доказательство данного утверждения.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 18:21>>P. S. Нашёл человеческое объяснение этого эффекта.
Кстати действительно хорошее видео, видел его ранее. По мне так не настолько понятно, как мое нечеловеческое, но на вкус и цвет все фотоны разные)ionicman
01.12.2019 18:28Пусть лучше больше их будет )
Ну а насчет объяснения — не смотря на то, что Эйнштейн уже один раз ошибался — я таки в его лагере :)
Тут либо реально что-то не так либо с измерением, либо с его интерпретацией.
Druu
02.12.2019 10:52Потому что измеряя одну частицу мы мгновенно меняем состояние другой.
Правильнее будет сказать, что мы не меряем состояние одной частицы, а меряем состояние пары. И точно так же как у нас спин одной частицы после измерения строго выравнен по оси измерения (и его проекция не может оказаться, например, 0.1 всего спина) — т.е. какие-то состояния запрещены. Так и запрещены состояния измеряемой пары электронов у которых спины строго не связаны друг с другом.
На самом деле-то подобное "дальнодействие" не является чем-то характерным именно для нескольких частиц — оно так же проявляется и при наблюдении одной частицы.
michael_vostrikov
01.12.2019 17:31Есть 2 варианта — что выбор ориентации спина электронов делается в момент их появления и что он делается в момент их измерения. Белл придумал неравенства, по которым можно различить эти 2 варианта. По результатам экспериментов получается, что выбор делается в момент измерения.
Silvatis
01.12.2019 18:27Белл совсем про другое на сколько помню. Спор был в том, что Энштейн предполагал случайное начальное состояние частицы а баги в тервере — наличием доп. параметров. Оказалось же, что частица может иметь состояние NULL (неопределенности). когда именно пропадает состояние неопределенности — неравенство не сообщает.
michael_vostrikov
01.12.2019 19:00Это то же самое. "Случайное начальное состояние" это и означает, что состояние определяется в момент появления частиц, а потом через какое-то время измеряется. "Неопределенность" это суперпозиция состояний до измерения, в результатах измерения ведь никакого NULL нет, всегда конкретные значения.
Silvatis
01.12.2019 20:23>в результатах измерения ведь никакого NULL нет
Ну мы не можем измерить «не сломав» =) в свою очередь неравенство Белла не о том, когда частица принимает значение а о отсутствии\наличии дополнительного неизвестного параметра. В свою очередь можно предположить, к примеру, что переход из состояния NULL имеет какую — то логику о которой мы пока что не в курсе. При этом в каком состоянии прилетает частица — нам неизвестно. Тервер подсказывает, что она далеко не всегда NULL прилетает, но при этом «спутанность» сохраняется.
Опять же, так осторожно скажу, что на сколько я знаю (не спец в вопросе) проблематика не решена а пробкой «мгновенная передача» заткнута, которая доставляет головную боль как квантмеху так и СТО. В то время не удовлетворила никого из ученых, а когда величайшие умы померли — тихим сапом забили на решение загадки.
user_man
01.12.2019 19:55>> Белл придумал неравенства
Здесь ключевое — Белл придумал.
В математике есть случаи, когда можно придумать проверку гипотезы, то есть произвольно взять некий результат, а потом посчитать с учётом зависимостей значения других переменных. Так вот эти другие переменные могут авторитетно заявить — всё сходится, вы выбрали правильное значение. Примерно так же действуют физики — предполагают нечто, а потом проверяют. И если проверка показывает, что всё сходится, то физики считают, что именно вот так вот и устроен мир. Только есть одна проблема.
В математике, когда по другим переменным проверяют предположение, всё тоже может сходиться, но если возникает возможность прямо (без проверок по косвенным данным) вычислить искомое значение, то оказывается, что оно не равно предполагавшемуся. И если копнуть глубже, то окажется, что все проведённые проверки действительно должны были сойтись, но только в определённых случаях, которые как раз и попадают в область доступных для вычисления параметров.
Немного по другому — бывает проще проверить что-то косвенным образом, потому что вычислять напрямую не хватит никаких вычислительных мощностей. Но если всё же проверить задачу на достижимых для прямого вычислительного эксперимента значениях, то окажется, что не смотря на подтверждение со стороны косвенных проверок, предполагаемый результат не сходится с вычисленным напрямую.
Не знаю, как там в деталях в квантовой физике, но точно знаю, что там полно той самой математики. И математика может вот так вот легко обмануть, если мы будем верить проверке гипотез экспериментом.michael_vostrikov
01.12.2019 20:28Ну вот когда проверите и получите другой результат, тогда и будет повод не доверять экспериментам.
kovserg
01.12.2019 18:45Дело в том что эти сущности ведут себя очень странным образом. Они взаимодействуют случайным образом, но при этом не нарушая законов сохранения. Квантовая механика описывает плотности вероятностей этих сущностей. Но если две такие сущности связаны законом сохранения (энергии, импульса или других вантовых чисел) то не смотря на то что поведение случайное, если измерить параметры первой, вторая сущность не нарушает законы сохранения. Именно это и лежит в идее квантовой запутанности. И стороны это обычно выглядит лютым безумием, но потом привыкаешь.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 20:08Если не вариться в этом постоянно то как то не привыкается, наоборот как то снова клинит спустя некотрое время))
DmitryKoterov
01.12.2019 22:08Фидбэк автору: «таблица 2» не очень понятно записана. Там явно смерджились несколько исходов, и на каждую программу должно быть не по 3 варианта, а по 8 («первый датчик встал в 0, второй тоже в 0»; «первый в 0, второй в 120»; «первый в 0, второй в 240» и т.д.), и уж затем можно из тех 64 вариантов делать разные выводы (смердживать «не важно, в каком порядке датчики» и «откинем 0-0»). Это было бы понятнее с точки зрения объяснения, да и 64 строки в таблице — не так уж и много для текста.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 22:27Спасибо, однако все верно. Совпадающие исходы исключены, потому что они всегда одинаковы и никакой полезной информации не несут.
DmitryKoterov
02.12.2019 08:58Но там не не только совпадающие выкинуты, там еще и пары вариантов «первый в 0, второй в 120» и «первый в 120, второй в 0» объединены между собой в один вариант (или я ошибаюсь и они не объединены?).
Если объединены, это изрядно добавляет сложности в понимании (по крайней мере, у меня ушло лишних 15-20 минут, чтобы пропарсить табличку, и я до сих пор не уверен на 100%, что понял все правильно).pustota_2009 Автор
02.12.2019 09:50Да, объединены, потому что без разницы, кто «первый», кто «второй», программа у них одинакова. Сейчас добавлю эту информацию в описание, спасибо!
alexey115
01.12.2019 23:04+1Печаль. Автор пополнил копилку объяснений КМ, где часть правда, а часть нет. Какая часть верная, какая часть нет, читателю без подготовки не понять, а читателю с подготовкой, наткнувшись на неверную часть, сделать вывод о неверности всего остального.
pustota_2009 Автор
01.12.2019 23:13Я ведь верно понимаю, что вы читатель без подготовки? Если же с подготовкой, быдут весьма занятно узнать аргументированный ответ, что же такого неверного было изложено, что способно повлиять на оценку.
DmitryKoterov
02.12.2019 09:03Вы зря так, автор проделал громадную работу в этом посте. Описание эксперимента/парадокса и правда самое простое из тех, что я видел, по крайней мере. Неточности — это просто абстракция, упрощающая понимание сути (но в тексте в конкретном (!) месте, где формула с косинусом, не мешало бы добавить «на самом деле спины противоположны, но косинус от этого не меняет свое значение, так что для простоты будем считать, что они равны»).
pustota_2009 Автор
02.12.2019 09:47Спасибо за отзыв!)
Поправил в тексте в самом начале где говорится про спины, раз уж это стало таким камнем преткновений)
Kosmist
01.12.2019 23:04вот случай был. Капитан 2-го ранга Бирюков служил на линкоре «Новороссийск». Увольняясь в запас, он прихватил с собой с корабля на память небольшое зеркальце. 29 октября 1955 года на «Новороссийске» произошёл взрыв. Линкор начал тонуть, погибло более 800 человек. В момент взрыва Бирюкова дома разбудил звон стекла. Это разбилось то самое зеркало, взятое с линкора.
Это что, результат квантовой спутанность или в зеркале накопились напряжения и оно случайно лопнуло в тот момент, когда был подорван линкор?
CyberAndrew
02.12.2019 03:16У меня родилась какая-то дурацкая идея, как якобы передавать информацию быстрее скорости света с помощью вашего эксперимента. Но так как это невозможно по современным представлениям физики, не могу понять, где у меня тут ошибка.
Пусть у нас есть приемник и передатчик. Сначала они были близко. Пусть мы создали много-много пар запутанных частиц (с одинаковым спином — что нарушает закон сохранения момента импульса — но только для упрощения) и каким-то образом заморозили их на приемнике и передатчике. Теперь мы разносим приемник и передатчик на большое расстояние.
Пусть передатчик измеряет спин частицы в оси Х, направленной вертикально. Если спин направлен вниз, то такие частицы мы отбраковываем. Приемник через долю секунды измеряет спин запутанной частицы, и если он направлен вниз, то тоже отбраковывает её. Если же он направлен вверх, то тут начинается магия. Пусть передатчик хочет передать «0», тогда он ничего не делает со свой частицей, и приемник второй раз меряет её и получает спин вверх. И так повторяется много раз, таким образом приемник всё время получает спин вверх в 100% случаев.
Теперь пусть передатчик хочет передать «1». Тогда он замеряет спин неотбракованных частиц в оси Y, повернутой относительно оси Х на 120 градусов. И так много раз. Таким образом, приемник после замера получает вероятность, стремящуюся к 25%. Таким образом, используя много замеров, мы передаем информацию быстрее скорости света, правда есть вероятность ложных «0», но чем больше мы будем использовать частиц на каждый бит, тем меньше вероятность этой ошибки. Где ошибка?
PS: всё, понял. После первого же замера мы теряем квантовую запутанность частиц и никакой второй замер на передатчике не изменит ориентацию связанной частицы на приемнике. Вот я дурак…
PPS: если как-то узнать или каким-нибудь способом задать реальное направление вектора спина частицы, как у вас в примере, до его измерения и коллапсирования в состояние «вверх или вниз», да еще чтобы он был запутан с другой частицей, то все-таки можно передавать информацию быстрее скорости света, за счет измерения передатчиком спина в разных осях и измененной статистике выпадания спина на приемнике. Правда что-то мне подсказывает, что реальное направление вектора хаотично и узнать или задать точный его вектор, не теряя запутанности, невозможно, что опять же ставит крест на сверхскоростной передаче информации. Вот если можно задать точный вектор момента импульса и сохранить запутанность — это будет прорыв в физике. ЕСЛИ вообще будет.pustota_2009 Автор
02.12.2019 08:29Эта мысль про возможность передачи информации мгновенно возникает почти у всех, но все сошлись на том, что это невозможно. А уж пытались придумать многие, потому что это опровергло бы теорию относительности Эйнштена, такой куш весьма ценен) Но ни у кого не вышло пока…
yurixi
02.12.2019 09:28Связанность не то чтобы ограничена скоростью света, тут другой принцип ограничения: перед получением результата состояние проходит через «умножение на связывающее случайное число», разное для обеих сторон, но с сохранением статистики, которую можно обратно собрать только сопоставив события. Даже если вы настроите приборы одинаково, они вам покажут одинаковую величину, интересный вопрос ещё останется: почему эту, а не другую.
pustota_2009 Автор
02.12.2019 09:42Весьма интересный! Собственно на эту тему мне кажется наиболее приемлемой многомировая интерпретация, но пока что выглядят все эти интерпретации совершенно недоказуемым)
yurixi
02.12.2019 06:51Простейшие случаи в которых статистика совпадений зависит от различия угла настройки измеряющих приборов позволяет задуматься о том, что результат действительно зависит именно от различия. В многомировой концепции можно представить как в одной области пространства результат измерения произвольный, но у области сохраняется характеристика измеряющего направления. В другой области результат произвольный, но у области тоже сохраняется характеристика измеряющего направления. А в одном и том же мире эти области могут оказаться только по вероятности зависящей от различия характеристик областей.
Зависимость не прямая и не обратная, она просто есть. Поражает тиражируемая глупость, что «электрон мгновенно узнаёт». Направление-то узнавания от первого электрона ко второму или обратно чем задаётся? Тем что раньше случилось? А в какой из систем отсчета? Или вдруг земля обратно плоская, а одновременность обратно тотальна?pustota_2009 Автор
02.12.2019 08:38Слово мгновенно, означает что не важно в какой системе отсчета выполнять измерения, кто там первый с точки зрения Васи на ракете, или Пети на звездолете. Итоговый результат будет один и тот же.
yurixi
02.12.2019 09:20Тогда можно вообще писать «обратно в прошлое по световому конусу», тоже правда.
А может и ещё быстрей.pustota_2009 Автор
02.12.2019 09:34Не, тут все таки не про путешествие во времени. Здесь речь о том, что влияние одного объекта на другой происходит в принципе вне временных измерений. Второе, что итоговый результат будет одинаковый для всех наблюдателей, в любых системах отсчета.
muhaa
02.12.2019 09:43Нельзя объяснить квантовую запутанность без объяснения квантовой механики. Квантовую механику же объяснить посложнее. Самая удачная попытка простого объяснения КМ по моему мнению — это лекции Сасскинда (на английском, есть в ютубе) и его научно-популярная книга «Квантовая механика. Теоретический минимум».
Есть хорошая фраза о КМ: «Квантовая механика — теория превращений» (Иванов М. Г.).
От себя рискну добавить, что в базовом случае квантовая механика — теория превращений изолированных систем. Изолированная система имеет право быть чем угодно, хоть летающим слоном, пока она изолирована. Понятие «быть чем-то» для нее не имеет смысла, т.к. она изолирована и проверить чем она является все равно нельзя. В момент, когда система взаимодействует с миром (измеряется), система превращается во что-то конкрентое, окружающий мир фиксирует информацию о том, чем является эта система и эта информация не имеет право нарушать законы сохранения.
Пока система изолирована, ее как таковой не существует, а существуют только вероятности всех возможных (допустимых) результатов ее измерения. Эти вероятности эволюционируют во времени особым образом (уравнение Шредингера). Начальное состояние этих вероятностей определяется условиями, в которых система была приготовлена к моменту изоляции.
Отсюда получается запутанность двух частиц: два запутанных электрона — это изолированная от мира система, которая в принципе может превратиться в момент измерения во что угодно, при условии что это что-угодно не нарушает множества действующих законов сохранения.
Когда мы приготавливаем два запутанных электрона, мы вкладываем в эту изолированную систему информацию о том, что их спин противоположный, но не вкладываем информацию о том, какой он. Дальше, законы сохранения заставляют эту изолированную систему при измерении вернуть нам противоположные спины, но не обязывают вернуть конкретные значения спинов. Что система и делает, наплевав на наши представления о расстояниях и локальности. Потому что это не процесс в пространстве, а это информационный процесс: вложили информацию в систему («это 2 электрона и их спины противоположны»), система выпала из взаимодействия с вселенной на некоторое время, остались только эволюционирующие вероятности получения разных вариантов измерения этой системы, считали информацию с системы, полученная информация не нарушает законов сохранения…user_man
02.12.2019 15:42это изолированная от мира система, которая в принципе может превратиться в момент измерения во что угодно, при условии что это что-угодно не нарушает множества действующих законов сохранения.
Проблема в протяжённости.
То есть электроны разлетаются на большое расстояние, а потом, превращаясь по вашему «во что угодно», они в двух очень далёких точках вселенной оба одновременно обеспечивают выполнение законов сохранения. Но взаимодействие же произошло в одной точке вселенной, а информация об этом (для соблюдения законов сохранения) передана мгновенно на очень большое расстояние, после чего можно измерять вторую частицу, которая мгновенно ответит нам, что её состояние вполне конкретное, которое не было известно до взаимодействия второй частицы за миллиарды световых лет от первой.
Хотя в целом — да, не понимая (как я) квантовой механики совершенно непонятно, почему все эти спины и прочие попугаи не являются свойством изначально созданной системы из двух электронов, но должны с чего-то «внезапно проявиться» именно в момент взаимодействия. Почему их не может быть до взаимодействия? Что этому мешает? Как я понял, в каких-то случаях нарушается некое неравенство, выведенной неким Беллом, и из этого почему-то следует, что система из двух электронов принципиально не может иметь характеристику типа «спин» до момента взаимодействия. И даже больше — до момента взаимодействия с чем? В опыте на Тенерифе фотон вообще летел через воздух и бесконечное количество раз взаимодействовал с молекулами воздуха. И почему он всё это время не мог определиться со спином?
В общем — да, без понимания квантовой механики возникает миллион вопросов, и не появляется ни одного ответа. Какой-то сумрачный и непредсказуемый мир с отсутствием (понятных) причинно-следственных связей.
Да и подход к этому миру тоже сумрачный — в учебнике вводится некое уравнение (волновая функция) и предлагается поверить, что всё на свете описывается именно им, просто потому, что в экспериментах всё складывается так, что предложенное уравнение вроде бы сходится с результатами экспериментов. Но какого вида эксперименты? Какие параметры измерялись? Как измерялись? Что за адская математика во всём этом участвовала?
В целом, конечно, есть аналогия с выводом формулы для закона всемирного тяготения (её тоже взяли с потолка, просто потому, что она подходит), но там неизвестное одно — сила притяжения, а в квантовой механике какое-то огромное количество попугаев, каждый из которых получает смысл лишь в неком математическом контексте, то есть он «подходит» при подстановке в какие-то страшные формулы, а более смысла в попугае никакого не прослеживается (наглядный пример — очарованные частицы). В целом возникает вопрос — о чём вы вообще? Может есть другая математика, попроще? Почему её никто не ищет, но лишь увлечённо городят всё более страшные формулы?
Хотя ответов, понятно, не дождёшся. Но физику (и её математику) учить подробно времени нужно очень много.muhaa
02.12.2019 17:01Но взаимодействие же произошло в одной точке вселенной, а информация об этом (для соблюдения законов сохранения) передана мгновенно на очень большое расстояние..
Мгновенная передача — это самый худший образ, совсем не в духе картины мира, открываемой КМ.
До измерения спины запутанных частиц — это информация, существующая изолировано от вселенной. Нет причин, по которым эта информация должна соблюдать локальность или вообще что-то знать о пространстве. Согласно КМ эта информация может быть описана только вероятностями результатов измерений — вектором состояний.
Мы не знаем как это работает (может никогда не узнаем). Условно можно представлять себе мультиверс, в котором при измерении пары частиц выбирается в каком из возможных самосогласованных вариантов вселенной оказался наблюдатель. Можно представить, что вселенная — это матрица, которая перестает моделировать спины, если они не определены, но запоминает, что когда будет измерение нужно выдать противоположные спины. Можно представить, что во вселенной действует некий закон «сохранения информации», согласно которому исходы в которых информация теряется отбраковываются, а реализуются исходы в которых переданная изолированной системе информация возвращается обратно при измерении.
Как я понял, в каких-то случаях нарушается некое неравенство, выведенной неким Беллом, и из этого почему-то следует, что система из двух электронов принципиально не может иметь характеристику типа «спин» до момента взаимодействия.
Неравенство Белла не причем. В КМ изначально не предусмотрено таких вещей как состояние системы не в контексте измерения. Например, спин электрона пока его не измерили в КМ описывается «вектором состояния»: двумя вероятностями результатов измерений (пройдет/не пройдет некий фильтр), снабженных фазой.
Неравенство Белла — это просто интересный фокус, который позволяет эффектно продемонстрировать как квантовая механика выдает результат невозможный для классической механики. Для самой КМ как теории оно не имеет никакого значения.
В опыте на Тенерифе фотон вообще летел через воздух и бесконечное количество раз взаимодействовал с молекулами воздуха.
Нет, он не взаимодействовал ни с чем. Фотон «одноразовая» частица. Как только он отдает информацию о своем состоянии куда-то, он перестает существовать.
Это мог бы быть электрон, который не такой одноразовый. Тогда его спин должен был бы не проявить себя никак за время полета. Как только в каком-то взаимодействии его спин хоть на что-то повлиял, начальная информация о спине потеряется и дальше он понесет уже новую полученную во взаимодействии информацию.
Да и подход к этому миру тоже сумрачный — в учебнике вводится некое уравнение (волновая функция) и предлагается поверить, что всё на свете описывается именно им, просто потому, что в экспериментах всё складывается так, что предложенное уравнение вроде бы сходится с результатами экспериментов.
Лучше начать не с волновых функций с дискретных случаев, вроде измерения спина.
а в квантовой механике какое-то огромное количество попугаев, каждый из которых получает смысл лишь в неком математическом контексте, то есть он «подходит» при подстановке в какие-то страшные формулы, а более смысла в попугае никакого не прослеживается (наглядный пример — очарованные частицы).
Квантовая механика — очень простая. Не намного сложнее классической. Проблема в другом. Представьте, что вы поняли классическую механику, а вам говорят: теперь давайте смоделируем поведение моста «Золотые ворота» во время урагана. И тут начинаются совершенно адские формулы. Проблема в том, что мост Золотые ворота во время урагана — очень легкая для моделирования система по сравнению с тем что происходит внутри одного только протона. В природе практически нет легких задач для КМ. Пожалуй это только измерения спина и частица в потенциальной яме. Все остальное мне например уже не по зубам с моей математикой инженера.
Хотя ответов, понятно, не дождёшся. Но физику (и её математику) учить подробно времени нужно очень много.
Упомянутый выше Сасскинд помогает однозначно.user_man
02.12.2019 18:17>> Нет причин, по которым эта информация должна соблюдать локальность или вообще что-то знать о пространстве.
Предположим, что существует некий процесс (для упрощения — человек), который действует с учётом той или иной информации. Что будет, если за миллиарды световых лет от процесса произойдёт интересное событие? По вашей гипотезе информация будет получена процессом мгновенно. Но тогда процесс начнёт менять физическое состояние как себя, так и окружающего мира, в соответствии с поступившей информацией. В итоге к моменту поступления физически наблюдаемых изменений о произошедшем далёком событии мы давно уже забудем о нём, а процесс уже будет обрабатывать очередное событие, о котором в физической реальности станет известно лишь через миллиарды лет.
То есть в ответ на сверхсветовую скорость передачи информации мы получаем сверхсветовую скорость реакции на физические изменения. Если процесс управляет силой притяжения, то сила притяжения отреагирует на удалённое событие мгновенно. Возможно ли такое без нарушения известных физических принципов?
>> В КМ изначально не предусмотрено таких вещей как состояние системы не в контексте измерения
Но само-то состояние допускается? То есть до измерения. Мы можем не знать состояния, но его наличие, по сути, оспаривается теориями вроде запутанности.
>> Нет, он не взаимодействовал ни с чем. Фотон «одноразовая» частица. Как только он отдает информацию о своем состоянии куда-то, он перестает существовать.
То есть фотоны пролетали заметное расстояние без столкновений с молекулами воздуха? А потом без столкновений с молекулами оптических приборов? Сразу на некий приёмник, где не взаимодействовали ни с какими частями приёмника, кроме собственно той части, которая порождает некий наблюдаемый со стороны эффект? Выглядит как некая магия.
>> В природе практически нет легких задач для КМ.
Не только для КМ. Гравитация с теорией струн ничуть не проще. Вроде Ли Смолин писал о теории струн примерно такое — они все ходили с огромными чехлами, в которых хранились листы формата А0, на которые с трудом умещались все необходимые формулы для обсуждения на текущем заседании.
Проблема сложности убивает науку. Когда о смысле происходящего догадываются лишь 5-10 человек на планете, вряд ли стоит говорить о научном подходе с его верифицируемостью. Группа в 5-10 человек студентов и одного «идейного лидера» скорее напоминает секту, из которой потом выйдут эти 5-10 «идейных» проводников учения, между которыми и будут продолжаться все обсуждения, но строго в направлении, каким-то образом отвечающем желаниям участников секты, а не науки.
И есть другая сторона проблемы — миллионы публикаций. Правда опять — всё на узкие темы, значит опять по каждой нужны те самые 5-10 экспертов, а все остальные просто никогда не читают подавляющую часть опубликованного.
Но тем не менее — ваш ответ для меня вполне познавателен, за что вам отдельное спасибо (в карму не могу, возможность отключили).muhaa
02.12.2019 23:45На эти вопросы трудно дать краткие ответы. Если кратко:
Возможно ли такое без нарушения известных физических принципов?
Однозначно да. В финальной версии это называется квантовая теория поля и стандартная модель. Собственно это и есть современная физика.
По вашей гипотезе информация будет получена процессом мгновенно.
«Передаваемая» мгновенно информация не выходит за пределы системы двух частиц в окружающий мир. Частицы используют ее для создания корреляции в измерениях, которая косвенно указывает, что без передачи не обошлось.
Но само-то состояние допускается? То есть до измерения.
Полный ответ сложен. Краткий ответ — нет. В современной физике любая система описывается вектором состояний, который представляет собой по сути список вероятностей (используют корни из вероятностей) для каждого возможного результата измерений. Каждая вероятность сопровождается дополнительным числом — фазой. Описать систему саму по себе мы не можем. Вынос мозга в том, что результаты измерений описываются в терминах мира, состоящего из объектов, которые условно полагаются реальными.
То есть фотоны пролетали заметное расстояние без столкновений с молекулами воздуха? А потом без столкновений с молекулами оптических приборов? Сразу на некий приёмник, где не взаимодействовали ни с какими частями приёмника, кроме собственно той части, которая порождает некий наблюдаемый со стороны эффект? Выглядит как некая магия.
Ничего особенного. Если стрелять из пулемета в лесу, будет примерно то же. Половина фотонов потерялась по дороге, вторая половина дошла. Та что дошла ни с чем не взаимодействовала. Хотя, сама волновая функция фотонов (ВФ — синоним вектора состояния почти) преломлялась на препятствиях. Т.е. если фотон никак не повлиял на мир, то это не значит что мир не влиял на эволюцию вектора состояния фотона.
Не только для КМ. Гравитация с теорией струн ничуть не проще.
Квантовая механика и квантовая теория поля — это хорошие проверенные теории, которые с определенными усилиями можно понять и которые описывают как устроен мир. Теория струн — это нечто иное. Это очень сложная математическая гипотеза, позволяющая совместить несовместимые уравнения, никак не проверенная и ничего не проясняющая.
за что вам отдельное спасибо
Достигнув какого-то понимания я развлекаюсь и упражняюсь пытаясь его объяснять.Druu
03.12.2019 05:27Описать систему саму по себе мы не можем.
Как раз можем. Пока мы не начнем измерять систему она себя ведет классически.
muhaa
03.12.2019 10:10не-не-не
Druu
03.12.2019 10:30не-не-не
Ну как не-не-не.
У-е Шредингера — уравнение, описывающее классический процесс. Только когда вы что-то попытаетесь измерить, то происходит чудо-коллапс и проявляется, с-но, "квантовость".muhaa
03.12.2019 11:21Например, уравнение Шредингера описывает эволюцию волновой функции электрона, проходящего через 2 щели одновременно. Это сложно назвать классическим процессом.
Классический процесс — это процесс достаточно макроскопический и сложный, чтобы описание вектором состояния можно было приближенно заменить обычными координатами, импульсами и прочим. Т.е. когда мы можем вместо вероятностей результатов эксперимента рассматривать реально существующие объекты.Druu
03.12.2019 11:34Например, уравнение Шредингера описывает эволюцию волновой функции электрона, проходящего через 2 щели одновременно. Это сложно назвать классическим процессом.
В волновой теории света свет вполне спокойно проходит через две щели одновременно. И до тех пор пока вы свет не заквантуете он ведет себя вполне классически. Точно так же классически ведет себя и электрон. Классически проходит черед две щели — тут ничего необычного нет. А вот когда вы этот электрон измерять будете — тут и начинается.
muhaa
03.12.2019 11:45Опишите «классически» электрон, когда он проходит две щели одновременно. У вас получится волна в «электронном поле», каждая точка которой будет описывать вероятность обнаружения электрона. Выглядит не очень классически.
Druu
03.12.2019 12:53Опишите «классически» электрон, когда он проходит две щели одновременно. У вас получится волна в «электронном поле», каждая точка которой будет описывать вероятность обнаружения электрона.
Неверно. Смысл вероятности у квадрата амплитуды появляется только тогда, когда вы будете электрон измерять. До тех пор — у вас просто комплексная амплитуда колебаний электронного поля. А электрон — обычная волна, которая ведет себя как и все обычные волны. В частности — пролетает через две щели одновременно. Пока вы забываете про частицы и работаете в волновом вокабуляре, все происходит полностью классически. И только в тот момент, когда появляется нешредингеровская динамика в виде коллапса, — возникают проблемы, так как именно в этот момент вы теряете возможность интерпретировать электрон как "просто волну".
muhaa
03.12.2019 13:56Классический объект, например бутерброд в холодильнике, я могу обнаружить, потом закрыть холодильник, потом открыть и обнаружить снова. С волной из одного электрона это не пройдет. Вы знаете, что она есть только потому, что в вашей установке есть вероятность испускания электрона. Или вы знаете, что она была после того как поймали электрон. Ее нельзя обнаруживать неоднократно, как это бывает с классическими объектами. И если кто-то скажет, что эта электронная волна существует только в вашем воображении, то для того чтобы с ним спорить придется объяснить ему всю КМ. Тогда это таки не классический объект.
Классической будет волна с очень большим числом фотонов, например.Druu
03.12.2019 14:58С волной из одного электрона это не пройдет.
Вы опять рассматриваете случаи измеренния электрона. ДО того как вы начнете электрон измерять — никаких проблем не происходит, еще раз. Электрон, пока вы его не измеряете, не демонстрирует каких-либо "особенных" свойств, которых не демонстрировала бы обычная, акустическая, допустим, волна.
Классической будет волна с очень большим числом фотонов, например.
Волна из одного фотона ведет себя в точности так же, как волна из многих фотонов до тех пор, пока вы не станете этот отдельный фотон измерять и не обнаружите в результате этого измерения, что он квантуется. Единственный момент в котором объекты демонстрируют неклассические свойства — это момент измерения. Во все остальные моменты квантовые объекты подчинены уравнению Шредингера — которое описывает вполне классическую динамику.
Если бы наблюдаемые не квантовались, квантовая механика не была бы квантовой. А квантуются они только при наблюдении (тавтология, ага).muhaa
03.12.2019 15:10Вы проигнорировали пример с холодильником. Суть была в нем.
Электрон, пока вы его не измеряете, не демонстрирует каких-либо «особенных» свойств, которых не демонстрировала бы обычная, акустическая, допустим, волна.
Он не демонстрирует вообще никаких свойств, включая свойства акустической волны, поэтому одноэлектронная волна — просто математическая абстракция, часть теории а не реального мира (если говорить о классическом мире).
Не говоря уже о том, что если запустить волну из двух запутанных электронов, то у этой волны уже не будет ничего общего с классической волной. Останется только вектор амплитуд вероятностей, вращающийся в гильбертовом пространстве.
То что для объекта допустимы некие аналогии с классикой не делают объект классическим.Druu
03.12.2019 17:04Вы проигнорировали пример с холодильником. Суть была в нем.
В примере с холодильником вы измеряете объект (бутерброд). Измеряемые квантовые объекты ведут себя неклассически, все верно. Но между измерениями (пока вы их не наблюдаете) — они ведут себя классически.
Он не демонстрирует вообще никаких свойств, включая свойства акустической волны
Как не демонстрирует? Демонстрирует. Есть у-е Шредингера, между измерениями электрон ведет себя в соответствии с этим у-ем (ну, в общем случае не совсем с ним, но это уже детали) и это поведение — классическое. Еще раз — вот у вас электрон, вы его пронаблюдали (в этот момент электрон вел себя неклассически). Дальше электрон ведет себя классически, как волна, путешествуя, например, по какой-то траектории, через две дырки или еще как. Дальше вы его наблюдаете — он опять в этот момент (и только в этот момент) ведет себя классически. Дальше снова ведет себя как волна, пока не пронаблюдаете. И т.д.
Не говоря уже о том, что если запустить волну из двух запутанных электронов, то у этой волны уже не будет ничего общего с классической волной.
У него не будет ничего общего с суммой двух отдельных волн. Вместо этого пара электронов ведет как обычная классическая волна — но единая, из которой нельзя выделить волну, которая представляет только один электрон.
muhaa
03.12.2019 21:41Вместо этого пара электронов ведет как обычная классическая волна.
Это неверно.Druu
04.12.2019 08:01Это неверно.
Т.е. вы утверждаете что поведение квантовой системы не описывается у-ем Шредингера? Или что? Раскройте как-то свою мысль.
muhaa
04.12.2019 08:31Пространство состояний для системы из двух электронов — это тензорное произведение пространств состояний для одного электрона. Это произведение нельзя представить в виде волны в пространстве т.к. оно содержит больше параметров чем есть у волны. Если бы было можно, никакой запутанности бы не существовало.
Пруф в популярной формеDruu
04.12.2019 12:45Пространство состояний для системы из двух электронов — это тензорное произведение пространств состояний для одного электрона. Это произведение нельзя представить в виде волны в пространстве
Конечно, можно — просто не в трехмерном, а в шестимерном. И распространение этой волны в шестимерном пр-ве (+ время) описывает у-е Шредингера.
muhaa
04.12.2019 13:24У вас «классический объект» — это любая абстракция, которую можно описать математически детерминировано. Тогда записанная на бумажке волновая функция, определяющая результаты эксперимента — это классический объект (звучит странно). Проблема в том, что если эта функция небольшого числа частиц, то мы не можем о ней ничего узнать не уничтожив ее, и уничтожив тоже узнаем очень мало (один бит, например). Тогда заявление о том, что волновая функция одного электрона — это реально существующий классический объект не наполняется никаким определенным смыслом. Мы просто декларируем, что можем описать ее математически детерминировано и все.
Вы могли бы написать, что-то вроде «волновая функция эволюционирует детерминированно пространстве состояний, случайность появляется в момент измерения» и все были бы согласны.Druu
04.12.2019 14:50У вас «классический объект» — это любая абстракция, которую можно описать математически детерминировано.
Ну не любая, а та, которая ведет себя аналогично традиционно "классическим" наблюдаемым нами явлениям.
Тогда заявление о том, что волновая функция одного электрона — это реально существующий классический объект не наполняется никаким определенным смыслом.
Ну как же не имеет? Это имеет вполне конкретный смысл — мы можем благодаря этому описать поведение электрона между моментами его измерения.
Вы могли бы написать, что-то вроде «волновая функция эволюционирует детерминированно пространстве состояний, случайность появляется в момент измерения» и все были бы согласны.
Это я и написал, вроде бы.
Ausweis_ss
04.12.2019 14:14Уравнение Шредингера не описываент классический процесс. Вы, скорее всего, путаете уравнение Шредингера с волновым уравнением для ЭМ волн. Распространение одиночных некорреллирующих фотонов описывается не у. Ш., а как раз классическим волновым уравнением. В этом случае, действительно, квантовые закидоны появляются только во время измерения. Если же взять два фотона, не обязательно запутанных, то классическое волновое уравнение может уже тоже не работать, двухфотонная интерференция как пример.
Druu
04.12.2019 18:13Уравнение Шредингера не описываент классический процесс.
Чего это вдруг? По сути это просто обобщение у-я диффузии.
Ausweis_ss
05.12.2019 03:42Если так на него смотреть, то вся квантовая механика — это просто обобщение классической. Но не наоборот.
Но даже учитывая это «обобщение», У.Ш. и У.Д. — разные уравнения с разными свойствами и решениями.Druu
05.12.2019 13:06Если так на него смотреть, то вся квантовая механика — это просто обобщение классической.
Ну таки да — ровно до тех пор, пока вы не начинаете что-то измерять и у вас кроме "классического" УШ не возникает существенно неклассический коллапс.
Но даже учитывая это «обобщение», У.Ш. и У.Д. — разные уравнения с разными свойствами и решениями.
Ну, решения У.Д — можно сказать, это подмножество решений У.Ш. Поведение свободной частицы, например — прям обычная классическая диффузия в чистом виде.
A1exXx
02.12.2019 12:32Чем больше я читаю статей про км и комментарий к ним, тем больше я запутываюсь(в НЕ квантовом смысле)
Sunny-s
02.12.2019 20:43То есть, правильно ли я понимаю?
размещаем на орбите между Землей и Марсом источник излучения, ловим электроны на Земле и на Марсе, на земле модулируем сигнал передатчиком, измеряющим спин — мгновенно получаем измеренный сигнал на Марсе? да здравствует космический интернет без пингов?
Ququmber
03.12.2019 12:36Интерпретации у Вас нестандартные.
«Т.е. внутренний спин e2 скачкообразно изменился с 80 до 0, потому что где-то в другой галактике, кто-то именно так кинул кубик и поставил прибор перед e1 на 0 градусов!»
Он не «изменился». У него не было определенного значения. Вопрос о том, каков был спин, лишен смысла.
«И вот, просто из прихоти щелкнув пальцами тут, я мгновенно меняю состояния огромного числа запутанных частиц, рассеянных по всей вселенной. „
Вы их не “меняете». У них не было определенного значения импульса, спина и т.д…
«Классический мир с программами зашитыми в электроны повержен, торжествует непостижимая связь между бесконечно удалёнными друг от друга объектами.»
Чтобы передать информацию о результатах измерения, требуется послать сигнал, а он распространяется с конечной скоростью (ограничение — скорость света). Так что не вполне ясно, что такое «связь».
Кстати, ровно то же можно сказать и о классической системе — было два шара, один черный, другой белый. Два космонавта взяли вслепую по шару и разлетелись на разные стороны вселенной. Один проверил — оказалось, что его шар белый. Значит, у другого черный.pustota_2009 Автор
03.12.2019 14:36Концептуально верно, однако виртуальный спин был и без этого понятия нельзя выполнить расчеты и показать откуда противоречие классической физике. Однако загромождать текст описанием виртуальности, деталью ничего не дающей, но вызывающей новые вопросы, мне кажется излишним.
Ququmber
03.12.2019 15:30Нет, это принципиально. У спина одной частицы не было ОПРЕДЕЛЕННОГО значения. Была общая волновая функция двух спинов. Определенное значение спина частицы появилось после проведения измерения. Это принципиальные вещи, лежащие в основе квантовой механики.
pustota_2009 Автор
03.12.2019 16:50Определенного не было, виртуальные были. Без этой абстракции невозможно выполнить расчеты.
Ququmber
03.12.2019 16:58Так Вы-то пишете: «внутренний спин e2 скачкообразно изменился». Это некорректное утверждение. К чему относятся слова «скачкообразно» и «изменился»? Наука любит точность. :-)
pustota_2009 Автор
03.12.2019 18:51Все корректно. Виртуальный спин мгновенно изменился. В этом суть эффекта, если бы нечего не менялось то и парадокса бы не было.
Ququmber
03.12.2019 13:52Кстати, автор, советую почитать про эффект Ааронова-Бома. Вот это уж диковинка так диковинка. :-)
sl2va
03.12.2019 19:43Забавно, два дня назад думал о квантовой запутанности как о способе коммуникации через вселенную. И сегодня совершенно случайно обнаруживаю данную статью.
pustota_2009 Автор
03.12.2019 19:45К сожалению коммуникация в смысле передачи информации через этот механизм невозможна. Это кажется странным, но изменение состояний запутанных пар не дает возможность сообщить что-то)
Rutel_Nsk
Возможно я чего то не понимаю, но:
Спин у запутанных электронов всегда разный, то и его измерение всегда будет давать «зеркальный» результат и никакого сверхскоростного взаимодействия нет. Все параметры электрона уже заданы в момент создания запутанной пары. Нет неопределенного состояния (то что мы его не знаем до момента измерения не делает его физически не существующим). Получается я могу создавать запутанные пакетики с сахаром, ставлю на весы два пакета и сыплю в них сахар с большой высоты пока весы не покажут 1 кг. Потом отправляю разным адресатам, которые ставят опыт по мгновенной связи пакетиков.
pustota_2009 Автор
>>Спин у запутанных электронов всегда разный
Есть ощущение, что вы не очень внимательно читали текст, там несколько раз было сказано, что рассматриваем ситуацию, что спин одинаковый. Вы предлагаете свою аналогию, но если внимательно пройтись (если этого действительно хочется) по предложенной цепочке рассуждений, то картинка обязательно сложится)
Rutel_Nsk
ru.wikipedia.org/wiki/Квантовая_запутанность
Ква?нтовая запу?танность[1][2] — квантовомеханическое явление, при котором квантовые состояния двух или большего числа объектов оказываются взаимозависимыми. Например, можно получить пару фотонов, находящихся в запутанном состоянии, и тогда если при измерении спина первой частицы спиральность оказывается положительной, то спиральность второй всегда оказывается отрицательной, и наоборот.
Думаю и для электронов данный текст будет верным.
pustota_2009 Автор
Вероятно вы сэкономили время и пропустили введение, поэтому раз уж зашла речь об этом моменте, приведу эту часть тут:
"… профессиональные объяснения оказываются излишне сложными. Я думаю это во многом связано с тем, что профи психологически сложно сказать, к примеру, что спин запутанных электронов одинаковый. Тогда как на самом деле он противоположный. Однако человеку не в теме трудно держать такого рода аспекты в голове, в результате после очередного наброса терминов и порции формул мозг просто вскипает и фильтрует поступающую далее информацию.
…
буду максимально упрощать описание, но не в ущерб сути квантовых явлений"
Если делать выкладки из того, что спин противоположный, то расчеты станут сложнее. А принципиальной разницы нет. Поэтому тут или шашечки (считать по честному, это на несколько страниц) или ехать (только суть))
michael_vostrikov
Одинаковый спин или противоположный — это и есть суть. Прочитает человек ваше объяснение и так и запомнит, что они одинаковые. Упрощение это отсутствие деталей, а не их искажение. Вы не упростили описание, вы сообщили детали, которые прямо противоположны фактическим.
pustota_2009 Автор
Хм, действительно… Врубится пацик в квантовые эффекты, а куда спин на самом деле направлен не запомнит, девки ж во дворе засмеют. Подставил пацанчика, подставил))
>>Одинаковый спин или противоположный — это и есть суть.
Суть не в этом, т.к. для конечного результата никакой разницы, cos2(90/2) равен cos2(270/2). А понять сложнее, когда нужно в голове нужно делать инверсию.
CyberAndrew
Можно было написать так:
«На самом деле спины запутанных частиц противоположные, но для упрощения дальнейших рассуждений будем считать, что они одинаковые».
Хотя мне эти придирки кажутся совершенно некритичными.
Ausweis_ss
Противоположные спины — это всего лишь пример. Спины могут быть противоположные, могут быть паралельные, могут быть гораздо сложнее. Все зависит от конкретного запутанного состояния.
dipsy
Не совсем так (возможно я тоже что-то не понимаю, но попробую).
Вы случайным образом сыпете от 0 до 1 кг в пакет, и отправляете пакет на весы, настроенные на зажигание лампочки, если вес больше 0,5 кг.
Но весы не точные, а вероятностные, могут зажечь лампу даже если реальный вес 0,3 (но с вероятностью меньшей, чем если бы реальный вес был 0,8).
С одними весами и одним пакетом всё понятно, с вероятностью 50% лампочка или загорится или нет.
С «незапутанными» пакетами и двумя весами вероятность лампочки вторых весов загореться тоже 50%, загораться будет независимо от первых.
А с запутанными пакетами если на одних весах лампочка загорелась, то и на других гарантированно загорелась тоже (ну или инверсно, что сути не меняет).
Rutel_Nsk
нет — я сыплю в два пакета одновременно (случайно распределяю число частичек сахара) пока сумма сахара в пакетах не станет 1 кг. На выходе получаем запутанные пакеты с сахаром (суммарный вес равен 1 кг), но вес каждого случаен.
dipsy
Ок, допустим, но весы всё ещё вероятностные, с погрешностью скажем 10%. Реальный вес в одном пакете 0,49, в другом 0,51. Если пакеты не запутанные, то оба весов покажут некий рандомный вес в районе полкило, с перевесом вероятности к «меньше полкило» для первого пакета, при этом могут оба одновременно показать больше полкило, например. А если пакеты запутанные, то когда одни показали меньше, другие гарантированно покажут больше при измерении веса второго запутанного пакета.
Gutt
Вы упускаете важную вещь: измерение меняет состояние объекта, и это очень важно. Невозможно измерение без взаимодействия. И если вы провели измерение спина первого электрона, то спин реализовался, и после этого регистрируется и соответствующае реализация спина другого электрона из пары, которая зависит от того, как реализовался первый. Тут ещё нужно понимать, что для отдельного электрона спин нельзя измерить транспортиром и нарисовать соответствующий вектор. Мы можем только пулять электронами в магнитное поле и смотреть, куда они отклоняются. Грубо говоря, если есть два электрона с противоположными спинами, то один отклонится вниз на расстояние а, а второй на такое же расстояние а вверх. Если мы спины электронов повернём градусов на 30, то отклоняться они продолжат на то же расстояние а (sic!), но изменится вероятность того, в какую сторону они будут отклоняться. Это то, что я криво обозвал «реализацией спина». Вероятно, есть правильный термин для этого, но я его не знаю.