Про "запутанные" частицы

[Soshnikov_Serg]

Приветствую всех участников форума.

Как-то на днях решил разобраться, что такое "запутанные" частицы и что за мифическая связь между ними существует. Ну, естественно, узнал про парадокс ЭПР (Эйнштейна-Подольского-Розена), про неравенство Белла, про всякие эксперименты, последний подтверждающие, и т.п.

Но никак не мог просечь, что же за связь существует между частицами в этих экспериментах. Может, кто просветит?

В общем-то суть в чем. Проводят эксперименты со "скоррелированными" с частицами, и выясняется, что никакой связи между ними, на самом деле, не существует. Т.е. если в пресловутом ЭПР эксперименте (мысленном) некий объект порождает одновременно два протона с одинаковыми (по модулю и противоположными по знаку) импульсами и спинами, то, вроде как, они и должны оставаться такими. Но и по неравенству Белла, и по его экспериментам, так не получается.

И объясняют это какой-то "связью" этих частиц. Хотя, на мой взгляд, там просто "разнобой" идет уже на уровне "рождения" такой пары. Ну, как вариант, они могли "родиться" не абсолютно одновременно, а через какой-то интервал времени, и, соответственно, в разных точках пространства. А что, квантовая случайность и принцип неопределенности пока не отменяли. И тогда на выходе (в момент регистрации) частиц их поведение будет непредсказуемым.

Подскажите, что не так?

[Sicker]

Soshnikov_Serg в сообщении #1118678 писал(а):

одновременно два протона с одинаковыми (по модулю и противоположными по знаку) импульсами и спинами

Нет, значение их проекций спина находится в состоянии суперпозиции, т.е. при измерении спина одной из частиц коллапс волновой функции происходит по вероятностному закону, и если бы никакой связи между частицами не было бы, но и никаких корреляций в коллапсе не было бы.
Ещеможно так-воздействуя на первую частицу электрическим полем, будет меняться динамика второй частицы.

[Munin]

Soshnikov_Serg в сообщении #1118678 писал(а):

Как-то на днях решил разобраться, что такое "запутанные" частицы и что за мифическая связь между ними существует.

Это сама по себе бессмысленная затея. Надо изучить квантовую механику - тогда и этот вопрос решится по ходу дела. А если не знать квантовой механики, то вы ни в чём никогда не разберётесь.

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Карантин»
Причина переноса:
Не оформлена ссылка.

(Подробно)

Forum Administration в сообщении #27358 писал(а):

III. Дополнения и разъяснения; нормы поведения на форуме
5. Внешние ссылки
5.0. Внешние ссылки должны содержательным образом дополнять обсуждения, проводимые на страницах форума, а не подменять их; тем более ссылки не должны являться самоцелью.
5.1. По возможности следует избегать использования внешних ссылок, а включать всю необходимую информацию в текст сообщений. Безусловно запрещены (без явного согласования с администрацией) ссылки рекламного характера, в том числе реклама себя и своих достижений. Не допускаются ссылки, не относящиеся к обсуждаемому вопросу.
5.2. Любая внешняя ссылка должна быть снабжена достаточно подробной аннотацией того, куда она ведет и каким образом относится к вопросу. Описание должно быть достаточным для того, чтобы читатели могли принять решение, стоит ли им переходить по данной ссылке.

Оформите внешнюю ссылку в соответствии с правилами форума и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено. Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Дискуссионные темы (Ф)»
Причина переноса: вернул.

[Soshnikov_Serg]

Sicker в сообщении #1118687 писал(а):

значение их проекций спина находится в состоянии суперпозиции

Т.е. я так понимаю, состояние испущенных протонов описывается функцией типа
$\Psi = \alpha |P_1 \uparrow + P_2 \downarrow> + \beta |P_1 \downarrow + P_2 \uparrow>$
(в первом случае мы имеем 1-й протон со спином вверх, второй- вниз и т.д. Когда регистрируется первый протон в состоянии $|P_1 \uparrow>$ второе слагаемое в правой части автоматически зануляется (коллапс). Это - типа и есть "связь"? Тогда, в принципе, понятно.

Но я немного другое имел в виду. Есть ли у нас 100 % -я гарантия, что в $\Psi$ на момент рождения пары не будут включены еще состояния типа $|P_1 \uparrow + P_2 \uparrow>$ и $|P_1 \downarrow + P_2 \downarrow>$. Тогда что будет коллапсировать?

Sicker в сообщении #1118687 писал(а):

Ещеможно так-воздействуя на первую частицу электрическим полем, будет меняться динамика второй частицы.

А вот тут я не понял, просто не в курсе. Т.е. если первый протон заставить ускоряться в электрическом поле, второй тоже будет ускоряться? Есть про это что-нибудь где-нибудь. И никаких законов не нарушает?

[Sicker]

Soshnikov_Serg в сообщении #1118912 писал(а):

Т.е. я так понимаю, состояние испущенных протонов описывается функцией типа
$\Psi = \alpha |P_1 \uparrow + P_2 \downarrow> + \beta |P_1 \downarrow + P_2 \uparrow>$
(в первом случае мы имеем 1-й протон со спином вверх, второй- вниз и т.д. Когда регистрируется первый протон в состоянии $|P_1 \uparrow>$ второе слагаемое в правой части автоматически зануляется (коллапс). Это - типа и есть "связь"? Тогда, в принципе, понятно.

Да, только вместо плюсика надо писать запятую.

Soshnikov_Serg в сообщении #1118912 писал(а):

Есть ли у нас 100 % -я гарантия, что в $\Psi$ на момент рождения пары не будут включены еще состояния типа $|P_1 \uparrow + P_2 \uparrow>$ и $|P_1 \downarrow + P_2 \downarrow>$. Тогда что будет коллапсировать?

Все тоже самое, никаких отличий от первого случая нет. Только сли будет четыре, а не два базисных состояния, то при коллапсе первой частицы вторая сколлапсирует не полностью, а частично. И тогда при последующем измерении состояния второй частицы, вероятности получить определенные значения будут зависить от того, как сколлапсировала первая частица.

Soshnikov_Serg в сообщении #1118912 писал(а):

А вот тут я не понял, просто не в курсе. Т.е. если первый протон заставить ускоряться в электрическом поле, второй тоже будет ускоряться? Есть про это что-нибудь где-нибудь. И никаких законов не нарушает?

Грубо говоря, да. Правда для квантовой частицы не определено понятие траектории, так что под ускоряться понимается изменение волновой функции.

[Dmitriy40]

Sicker
А что, для запутанных частиц закон сохранения импульса уже отменили?! И одна из них может ускоряться без приложения к ней сил?!

[arseniiv]

На заметку: угловые скобки намного лучше выглядят, будучи набранными как \langle $\langle$ и \rangle $\rangle$.

[Munin]

Sicker в сообщении #1118937 писал(а):

Грубо говоря, да.

Грубо говоря, нет. Вы путаете два изменения волновой функции: по унитарной эволюции и по коллапсу.

[Soshnikov_Serg]

Sicker в сообщении #1118937 писал(а):

Правда для квантовой частицы не определено понятие траектории, так что под ускоряться понимается изменение волновой функции.

Ну, логично, мне тоже интересно:

Dmitriy40 в сообщении #1118956 писал(а):

А что, для запутанных частиц закон сохранения импульса уже отменили?! И одна из них может ускоряться без приложения к ней сил?!

Или про энергию. Она тоже будет меняться?

Изменение волновой функции - она ведь тоже определяется значениями энергии и импульса.

Можете посоветовать что-нибудь для ознакомления?

[Munin]

Soshnikov_Serg в сообщении #1119003 писал(а):

Ну, логично, мне тоже интересно

Интересно - читайте учебники. А не прикладывать труда для удовлетворения своего интереса - это не "интересно".

Soshnikov_Serg в сообщении #1119003 писал(а):

Можете посоветовать что-нибудь для ознакомления?

Ландау, Лифшиц. Квантовая механика (нерелятивистская теория). Теоретическая физика, т. 3.

[Sicker]

Dmitriy40 в сообщении #1118956 писал(а):

А что, для запутанных частиц закон сохранения импульса уже отменили?! И одна из них может ускоряться без приложения к ней сил?!

Если сила прикладывается к первой, то она прикладывается и ко второй, ибо запутанность.

Munin в сообщении #1119002 писал(а):

Грубо говоря, нет. Вы путаете два изменения волновой функции: по унитарной эволюции и по коллапсу.

Не путаю, я как раз эти два разных явления и привел в пример.

[Dmitriy40]

Sicker в сообщении #1119024 писал(а):

Dmitriy40 в сообщении #1118956 писал(а):

А что, для запутанных частиц закон сохранения импульса уже отменили?! И одна из них может ускоряться без приложения к ней сил?!

Если сила прикладывается к первой, то она прикладывается и ко второй, ибо запутанность.

Или я что-то недопонял, или Вы подменили причину и следствие (не вторая частица ускорится из-за приложения силы к первой, а я должен приложить одну и ту же силу к обеим частицам для сохранения запутанности), или как Вы приложите силу к обеим запутанным частицам если они разделены миллиардом световых лет? Запутанность от такого расстояния не слетит, а вот силу одновременно и одинаково не приложите (энергии не хватит). И сама собой сила там не возникнет из-за приложения силы здесь. Похоже Вы путаете запутанность с чем-то ещё (с полным состоянием?).

ToAll.
Физики, рассудите пожалуйста. А то на таком эффекте придумать сверхсветовую передачу информации раз плюнуть.

[upgrade]

(Оффтоп)

В урне лежит два шарика - черный и белый. Узнать цвет можно лишь дотронувшись до шарика. Дотрагивание до шарика влечет изменение цвета шарика на негатив с вероятностью $0,5$. Теперь их можно разносить на сколько угодно километров, затем дотронуться до одного из них, узнать что цвет его черный и думать, что цвет второго белый. Дотронувшись до второго действительно узнаем, что цвет белый. Но на этом все, какими будут следующие цвета уже узнать нельзя.