И опять про эксперимент с двумя/тремя щелями

[realeugene]

Emergency в сообщении #1530918 писал(а):

Считать ли измерением его установку или это только возможность измерения, а измерением будет подключение к нему милливольтметра?

Не следует путать квантовые и классические измерения.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1530919 писал(а):

Не следует путать квантовые и классические измерения.

Я и не путаю - в классических измерениях ответ самоочевиден.

[epros]

Emergency в сообщении #1530918 писал(а):

Предполагался более философский вопрос - что считать измерением. Например, в высоковольтной сети стоит стандартный шунт 500 А/75 мВ. Считать ли измерением его установку или это только возможность измерения, а измерением будет подключение к нему милливольтметра?

Я так полагал, что измерением по определению называется установление определённого значения измеряемой величины. Что в этом примере измеряемая величина?

И у меня встречный философский вопрос: Является ли вопрос об определении понятия "измерения" философским?

[realeugene]

Emergency в сообщении #1530943 писал(а):

Я и не путаю - в классических измерениях ответ самоочевиден.

Вольтметры и амперметры - классические измерительные приборы.

[Dmitriy40]

А мне вопрос Emergency нравится, он фактически о том считать ли измерение в КМ объективным или субъективным. В первом случае достаточно возможности получить информацию, без разницы получаем мы её реально или нет, во втором её надо именно что получить и тогда вопрос каким боком на КМ влияет сознание наблюдателя-человека (или записей результатов на листочках).

realeugene в сообщении #1530911 писал(а):

Даже если один достаточно энергетичный фотон, рассеянный каждым электроном, улетит в бесконечность, интерференция пропадёт.

А вот тут не понял, разве этого можно гарантированно избежать в реальных опытах? Или вопрос в энергии этих фотонов и для больших значений избежать можно?

[upgrade]

amon в сообщении #1530890 писал(а):

Если мы теперь направим наш электрон на щели (а щели со спином ни как не взаимодействуют), то получим на экране $|\varphi_1+\varphi_2|^2\xi\xi^*$

Замечу (надеюсь, правильно), что экраном может быть любой экран где угодно, ... в том числе обратная сторона барьера со щелями(?)

[amon]

Dmitriy40 в сообщении #1530951 писал(а):

А мне вопрос Emergency нравится, он фактически о том считать ли измерение в КМ объективным или субъективным.

Измерение в квантовой механике объективно в том смысле, что измерение изменяет вектор состояния (волновую функцию) системы. При этом абсолютно неважно сделано это сознательно или бессознательно (наличие отверстия в экране - измерение координаты, хотите вы этого или наоборот), будет кто-то использовать "результаты" или они пропадут втуне. В этом смысле поляризация электрона или фотона на щели - измерение.

upgrade в сообщении #1530952 писал(а):

Замечу (надеюсь, правильно), что экраном может быть любой экран где угодно, ... в том числе обратная сторона барьера со щелями(?)

Все правильно.

Dmitriy40 в сообщении #1530951 писал(а):

А вот тут не понял, разве этого можно гарантированно избежать в реальных опытах?

Излучение или поглощение одного фотона одним электроном запрещено законом сохранения энергии-импульса.

[Dmitriy40]

amon в сообщении #1530957 писал(а):

Измерение в квантовой механике объективно в том смысле,

Тогда я не понимаю вашу дискуссию с realeugene об условиях исчезновения интерференционной картины. Все недоговаривают важных условий эксперимента что ли и потому и результаты разные? Или они и не разные?

amon в сообщении #1530957 писал(а):

Излучение или поглощение одного фотона одним электроном запрещено законом сохранения энергии-импульса.

Простите? А это тогда что (варианты а и б)? Или опять опущены "миллион условий" когда Ваши слова станут верными?

[realeugene]

amon в сообщении #1530957 писал(а):

В этом смысле поляризация электрона или фотона на щели - измерение.

Дьявол в деталях. Не каждое преобразование волновой функции есть измерение. Унитарное - всё же нет, как мне представляется. Так что и унитарный поворот поляризации в одной из щелей называть измерением некорректно. Метка щели, записанная в квантовом состоянии, да, может уничтожить интерференцию между щелями, но её можно стереть нормальным неунитарным измерением и восстановить интерференцию, как мы видели выше. А вот результат нормального измерения в виде коллапса в рамках копенгагенской интерпретации необратим.

Но может быть вы предпочитаете использовать иную интерпретацию КМ, в которой измерение не обязано описываться самосопряженным оператором и приводить к коллапсу.

-- 08.09.2021, 16:17 --

realeugene в сообщении #1530903 писал(а):

Принципиально можно узнать щель измеряя и поперечный импульс.

Но благодаря сопряженности координаты и импульса показавшее интерференцию измерение координаты автоматически стирает информацию о щели из состояния импульса. Детально сам не считал, но выглядит правдоподобно.

[sergey zhukov]

Dmitriy40
Враги поймали Петьку и Чапаева и стали зверски пытать их на предмет явок и паролей. Ничего не добившись, бросили их в каземат до завтра. Там Чапаев говорит Петьке: я же тебе сто раз говорил: записывать надо! А ты все запомню, запомню...

По моему, люди часто представляют поведение квантовых частиц, как некий ловкий обман наблюдателя. Эти частицы так хитро изворачиваются, что кажется, будто обман наблюдателя и является правилом их поведения. Никакими "пытками" нельзя раскрыть этот обман и добиться от них правдивой и четкой информации. Конечно, эти кванты не хотят, чтобы мы что-то про них узнали. А вот, скажем, если записать эту секретную информацию на бумажке и тут же ее сьесть, чтобы враги не успели прочитать, это не запрещается. Секретная информация вполне реальна. Главное, что вам ее никогда не получить.

Исходя же из данных опыта гораздо естественнее считать, что такой информации у частиц просто нет. Мы пытаемся приписать им слишком много тайн, которыми они не обладают. Никакого обмана: чего нет, того нет.

Из приведенного выше примера с карточками и неравенствами Белла я понял, что "хорошо скрытая информация" (когда параметры существуют до измерения, но у нас есть ограничения (пусть даже принципиально неустранимые) на объем измерений), это совсем не то же самое, что и "отсутствующая информация" (когда значения параметров создаются в момент измерения частично этим самым измерением).

[Dmitriy40]

sergey zhukov
Про отсутствие скрытых параметров как раз понятно. Непонятно кто что считает измерениями и почему они у них не совпадают (ещё если не совпадают, может разница в словесной трактовке одного и того же).

UPD.
Пример: в опыте с поворотом спина электронов в щелях, если детектор позволяет зафиксировать разный спин, то интерференции не будет (даже если мы информацию о спине никак не снимаем с детектора), если не позволяет, то будет. В первом случае (возможно) можно восстановить интерференцию обработкой какой-то информации о спинах постфактум, но это другой вопрос (и смахивает на преобразование Фурье). При чём здесь "фотон на бесконечность" или "выбор базиса измерения спина" вообще непонятно. ИМХО.

[Emergency]

epros в сообщении #1530948 писал(а):

И у меня встречный философский вопрос: Является ли вопрос об определении понятия "измерения" философским?

Как я уже написал выше, в классических измерениях определение самоочевидно (и вы его привели). В метрологии все немного сложнее - требуется выполнение комплекта условий, иначе измерение будет не засчитано. А вот в КМ измерение носит несколько мистический характер в смысле степени его влияния на объект. И тут можно развивать философствования вплоть до камбэка в классику - любое измерение изменяет измеряемый параметр (компенсационные методы позволяют сделать изменение исчезающе малым).

[amon]

Dmitriy40 в сообщении #1530964 писал(а):

Простите? А это тогда что (варианты а и б)?

Про диаграммы Фейнмана говорить не хочу - уведет в дебри. Давайте лучше задачку решим. Электрон испустил фотон. Запишем закон сохранения энергии: $E_e=E_e'+E_{ph}$ перейдем в систему отсчета, где электрон до распада покоился, будем писать сразу релятивистские энергии, скорость света для скорости ;) будем считать единицей, масса электрона $m$. Тогда

$$m=\sqrt{m^2+P^2}+E_{ph},$$

Откуда $P^2=E_{ph}=0.$ Если эти уравнения прочитать справа налево, то получится запрет на поглощение фотона. Разрешенный процесс - комптоновское рассеяние (рассеяние фотона на электроне с изменением энергии-импульса обоих), но, во-первых, вероятность такого процесса очень мала, а во-вторых, при разумных предположениях о энергии фотона (не рентген) и электрона (порядка тепловой или выше), импульс фотона с колоссальной точностью можно считать нулем. Поэтому комптоновское рассеяние тоже не страшнО

Dmitriy40 в сообщении #1530964 писал(а):

Все недоговаривают важных условий эксперимента что ли и потому и результаты разные? Или они и не разные?

Наша с realeugene дискуссия вызвана отчасти неодолимым желанием потрендеть (взаимным), а отчасти тем обстоятельством, что эксперимент с поляризацией это косвенный эксперимент (таких, впрочем, большинство, но на это обычно не обращают внимания). Он состоит из двух частей: поляризация электрона и дальнейшие измерения. Если совокупность этих двух действий позволяет определить, через какую щель пролетел электрон, то интерференции нет, и наоборот. В этом, как я понимаю у нас с realeugene расхождений нет, расхождения в философских истолкованиях происходящего.

.

[realeugene]

amon в сообщении #1530976 писал(а):

Если совокупность этих двух действий позволяет определить, через какую щель пролетел электрон, то интерференции нет, и наоборот.

Уточню. Пока после проведения измерения координаты электрона всё ещё остаётся возможность определить, через какую щель пролетел электрон, наблюдение интерференции электрона на двух щелях невозможно. Но если провести ещё одно разрушающее измерение над состоянием квантовой системы, после которого такое определение пути электрона становится принципиально невозможным, то в совместных результатах всех проведённых измерений можно увидеть интерференцию электрона на двух щелях.

И кажется, это верно универсально: любой апостериорный проектор на состояние спина, не отличающее щели, выделит только те точки измерения координат в прошлом, для которых будет наблюдаться интерференция. И так как наблюдаемые коммутируют, их можно переставлять. Не важно, в каком порядке измерять спин уничтожающим знание про щель проектором и измерять координату: корреляция будет одинаковой.

А если просто не дать электронам с неправильным спином долететь до экрана, то и прямо на экране появятся интерференционные полосы. И тогда некоторые скажут, что причиной появления опять на экране этих интерференционных полос было измерение спина электрона в правильном базисе. А на самом деле причиной их появления было выкидывание неправильных электронов по результатам этого измерения спина. И это выкидывание точек можно сделать и апостериорно.

Кстати, само "определение, через какую щель пролетел электрон" - это такое же фильтрующее квантовое состояние разрушающее наблюдение. Если раскрасить апостериорно точки в разные цвета в соответствии с его результатом, получатся сдвинутые на расстояние между щелями перекрывающиеся шапочки. То есть мы можем выбрать уже апостериорно через тыщу лет, строго через одну щель пролетал всякий раз наш электрон или через обе сразу. А до этого не существует единственно правильного способа раскрашивания суммарной шляпы.

[amon]

realeugene в сообщении #1530982 писал(а):

любой апостериорный проектор на состояние спина, не отличающее щели

Зачем какой-то проектор? Достаточно за щелями магнитное поле включить.

realeugene в сообщении #1530982 писал(а):

А если просто не дать электронам с неправильным спином долететь до экрана

А вот это не получится. Электрон по условию у нас во-первых, всегда один, а во-вторых, всегда неправильный.