Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




На страницу 1, 2, 3, 4, 5  След.
 Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
Имеем один генератор запутанных частиц. Отправляем их попеременно через 2 канала (к1, к2) в разные стороны. На одном конце (А) на обоих каналах запутанные частицы ждет установка для двухщелевого эксперимента с датчиком проверки прохождения через одну из щелей (на другом конце (Б) датчик не нужен, там происходит только прием). Датчик выключен – на экране этого канала рисуется дифракционная картина (ДК). Включен – две полосы (ДП). Понятно то, что дифракционная картина — это результат статистический. Потому одним измерением состояния датчика будем считать прохождение через установку одного миллиона (условно) частиц, чтобы с достаточной степенью вероятности зарегистрировать ДК или ДП. Начало пакета из миллиона частиц будем определять с помощью нашего генератора – свои запутанные частицы он отправляет попеременно, 1 миллион в один канал, затем 1 миллион в другой канал (соответственно, в канале либо есть пакет из миллиона частиц, либо частиц нет вовсе). И вот вся эта конструкция работает 1 год (условно) – на одном конце (А) в канале (1) датчик включен, в канале (2) датчик выключен. Если я правильно понимаю основы квантовой механики, то на обоих концах обоих каналов картина в каналах к1 и к2(в то время, когда в канале передается пакет) одинаковая.

И вот наступает момент передачи одного бита информации – на стороне А мы переключаем датчики – теперь в канале к1 датчик выключен и к2 включен, на экране 1 ДК, соответственно на экране 2 – ДП. На другой стороне в этот же момент (на время приема пакета) картина меняется ровно так же.

Осталось посчитать, за какое время мы можем выпустить 1000000 запутанных частиц, и сравнить это время с расстоянием, которое проходит фотон. У меня получилось меньше, чем расстояние до Луны (но это в общем то, не принципиально, вопрос просто инженерный)

Где я ошибаюсь, пытаясь обойти no-signaling theorem?

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
maregor
maregor в сообщении #1727140 писал(а):
Если я правильно понимаю основы квантовой механики, то на обоих концах обоих каналов картина в каналах к1 и к2(в то время, когда в канале передается пакет) одинаковая.
Нет.

Поэтому вот такое утверждение
maregor в сообщении #1727140 писал(а):
На другой стороне в этот же момент (на время приема пакета) картина меняется ровно так же.
тоже ошибочное.

maregor в сообщении #1727140 писал(а):
Где я ошибаюсь, пытаясь обойти no-signaling theorem?
Ваша тема с этим вопросом приемлема для рассмотрения и более подробных ответов Вам в разделе ПРР(Ф), а дискуссионного в смысле спорного в ней ничего нет.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
я извиняюсь, за то что со своим свиным рылом забрел в ваш калашный ряд. и вполне могу принять такой ответ, что вы по воскресеньям не подаете. но оставлю за собой право считать свинством такое поведение - вместо того, что бы указать на ошибку дилетанту, снобистски сплюнуть - "такое утверждение тоже ошибочное"

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
Аватара пользователя
maregor, Вам не на что обижаться. И, уж конечно, ни к чему вставать в позу.
Вы разместили свой вопрос совершенно не в том разделе, где следовало. "Дискуссионные темы" - это раздел, где специалисты обсуждают между собой достаточно сложные вопросы. Специально для студентов/школьников/любителей/просто интересующихся создан раздел Помогите решить/разобраться (Ф). Вам сюда. На это и было указано. Что здесь обидного?
Вы могли этого не знать, если поленились хотя бы бегло просмотреть правила форума. Но тогда и обижаться не надо: в том, что Вам лень заглянуть в правила, никто не виноват, разве что Вы сами.
А уважаемый Cos(x-pi/2) ответил Вам на Ваши вопросы. И, вероятнее всего, проконсультирует Вас гораздо более подробно, если Вы покажете, что сами готовы к нормальному разговору.
Уверяю Вас, Cos(x-pi/2) - один из самых знающих и одновременно самых доброжелательных участников форума.
Смените тон - и Вам охотно пойдут навстречу.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
Спасибо. постараюсь перенести отсюда свой зад поскорее. Оставлю только предложение - ведь у вас премодерация, что мешает на этом этапе защитить вашего уважаемого Cos(x-pi/2) от посягательств таких как я на его ЧСВ?
>"Дискуссионные темы" - это раздел, где специалисты обсуждают между собой достаточно сложные вопросы.
я прочитал несколько топиков, мне не показалось, что вопросы в них настолько сложны, что бы заинтересовать ваших мэтров.
>Смените тон - и Вам охотно пойдут навстречу
Ваш форум мне посоветовала Алиса, когда я предложил ей оценить свои размышления. Но что с дуры возьмешь? да и дурак тот кто доверяет дурам. В общем, виноват сам. А вот мой тон при приходе сюда вовсе не был хамским. Тем не менее, спасибо вам, Mihr, за разъяснения.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
Аватара пользователя
maregor, интересно, что побуждает Вас реагировать так остро, сплошь свиньи да дураки в первых же сообщениях. Мудрые учат умерять эмоции ради дела, если хочется обсуждения вопроса по существу

 Posted automatically
 i  Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: в профильный раздел.


-- добавлено через 1 минуту --

maregor
Успокойтесь, пожалуйста. Вас никто не собирался оскорблять. Вам вежливо указали на ошибку.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
>Успокойтесь, пожалуйста. Вас никто не собирался оскорблять. Вам вежливо указали на ошибку.
ок. вдох-выдох. жду комментариев по существу.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
maregor в сообщении #1727140 писал(а):
Имеем один генератор запутанных частиц. Отправляем их попеременно через 2 канала (к1, к2) в разные стороны.
Запутанность по какому параметру? Если по путям прохождения через щели, то каждая из частиц, рассматриваемая по отдельности, будет находиться в смешанном состоянии. С вероятностью 1/2 её путь лежит к одной щели, с вероятностью 1/2 к другой. На экране будет наблюдаться наложение двух интерференционных картин от первой и второй щелей по отдельности, а не картина двухщелевого эксперимента.
Даже если с одной стороны проводят измерения, для наблюдателя с другой стороны ничего не меняется. Состояние его частиц, без дополнительной информации, по-прежнему смешанное, картина не меняется. Если ему впоследствии передадут информацию об измерениях партнёрских частиц, то он сможет указать какие частицы через какую щель пролетели.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
maregor
Пожалуйста, постарайтесь реагировать на ответы менее эмоционально, но более содержательно. То есть, если в ответах Вам кажутся непонятными или необоснованными те или иные конкретные утверждения, то просто задавайте дополнительные вопросы об этих утверждениях.

В моём ответе на Ваш вопрос "Где я ошибаюсь, пытаясь обойти no-signaling theorem?" ваша ошибка мной указана конкретно (и без всякого снобизма): не верным является ваше предположение будто, "на обоих концах обоих каналов картина в каналах к1 и к2 одинаковая".

Если Вам нужен более подробный комментарий, то тогда опишите, пожалуйста, подробнее ваш мысленный эксперимент. А именно, напишите, пожалуйста:

1. Какое запутанное состояние пары частиц Вы рассматриваете - по какой физической величине и как оно запутано (например, по спину/поляризации, или по импульсу, или ещё как-то). В квантовой механике (КМ) есть удобный формализм для конкретного описания состояний: векторы состояний в обозначениях Дирака. Вот этим формализмом и желательно воспользоваться для конкретизации рассматриваемого Вами запутанного состояния. Слова же "запутанные частицы" в общем случае не имеют чёткого физического смысла, потому что состояние пары частиц может быть запутанным по отношению к одним величинам и в то же время оно же может быть не запутанным по отношению к другим величинам.

2. Какие условия соблюдены для того, чтобы в Вашем мысленном эксперименте наблюдалась дифракция на двух щелях. Ведь "ДК" наблюдается не в любых случаях при прохождении частицы через экран с щелями. Например, если орбитальное состояние частицы представляет собой волновой пакет небольших размеров, такой, что всякий раз частица попадает только на одну и ту же щель, то "ДК" от двух щелей не возникнет.

Некая "ДК" (некая интерференционная картина) заведомо возникнет, если орбитальное состояние частицы это в достаточно хорошем приближении плоская волна - состояние $|\mathbf{p}\rangle$ с определённым импульсом $\mathbf{p}.$

Вы не указали, какое конкретно запутанное состояние подразумеваете, но предполагаете возможность "ДК". Поэтому допустим для наглядности, что источник создаёт состояние "запутанное по импульсу", причём конкретно пусть это есть состояние с равным нулю суммарным импульсом пары: так, что когда у одной частицы состояние есть $|\mathbf{p}\rangle$ (наглядно представим себе, что она летит направо от источника, к щелям А), то у другой частицы в этой паре состояние есть $|-\mathbf{p}\rangle$ (она летит налево от источника, к щелям Б). И пусть вектор импульса $\mathbf{p}$ фиксирован, т.е. не флуктуирует от пары к паре (а иначе наблюдение "ДК" может стать проблематичным).

Тогда, если в лабораториях А и Б не определяют, через какую из щелей проходит частица, то в обоих лабораториях наблюдается ДК. Допустим теперь, в лаборатории А стали определять, в какую из щелей входит частица. В формализме КМ это означает, что состояние $|\mathbf{p}\rangle$ неким образом преобразуют ("разлагают по другому измерительному базису"); ДК теперь в А не наблюдается. Ну и что? В лабораторию Б частицы приходят по-прежнему в состоянии $|-\mathbf{p}\rangle,$ и, значит, там по-прежнему наблюдается "ДК".

Возможно, Вы подразумевали какое-то другое запутанное состояние, с какими-то другими орбитальными состояниями частиц, допускающими наблюдение некоей интерференции (разумеется, в распределении вероятностей) после прохождения частиц через экраны со щелями. Но общий принцип в любом случае будет тот же самый: никакие действия экспериментаторов с частицами, прибывшими в лабораторию А, не могут изменить статистический результат измерений у частиц в далёкой лаборатории Б.

Чтобы экспериментально выявить запутанность состояния пары частиц в подобного рода сюжете, обязательно нужен некоторый счёт совпадений. То есть, нужно сравнить детальные протоколы результатов измерений в А и Б. Например вот так. В лаборатории А надо отсортировать результаты измерений флуктуирующей величины по её значениям; скажем, выбрать только те события, в которых у частицы наблюдалось значение "1". И выбрать в Б результаты измерений флуктуирующей величины только для тех частиц, которые были партнёрами частиц в А в выбранных событиях. Тогда запутанность может проявиться как корреляция результатов измерений в А и Б в выбранном так подмножестве событий.

Понятно, что для такого сравнения результатов измерений, выполняемых в А и Б, нужно какими-то сигналами передавать результаты из Б в А (или из А в Б, или из А и Б в какое-то третье место, где и будет проведён "счёт совпадений" для выявления искомой корреляции). Передача сигналов, разумеется, не может быть "сверхсветовой".

И вообще: без сигналов, передающих информацию о совпадениях в счётчик совпадений, между А и Б нет передачи информации о корреляции результатов измерений в А и Б.

То же самое другими словами: полная статистика измерений в Б, т.е. без сортировки по совпадениям с выбранными событиями в А, не зависит от того, что делается в лаборатории А. И, аналогично, полная статистика событий в А не зависит от происходящего в далёкой лаборатории Б.

3. Вы не пояснили, зачем в вашем мысленном эксперименте Вам нужны два канала (к1 и к2), различаются ли они, и если да, то чем. Если они ничем не различаются и используются просто поочерёдно, то это то же самое, как всё время использовать лишь один канал. Если к1 и к2 различаются, и Вы считате этот факт важным для вашего эксперимента, то опишите, пожалуйста, это различие в терминах запутанных состояний и попробуйте убедительно продемонстрировать роль этого различия.

Согласно КМ, возьмите хоть 100 каких-то каналов, это не поможет обойти необходимость счёта совпадений для выявления корреляций в экспериментах обсуждаемого типа.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
maregor в сообщении #1727140 писал(а):
Отправляем их попеременно через 2 канала (к1, к2) в разные стороны.
Уже на этой фразе моя понималка сломалась. Что за каналы? Чертёж не помешал бы.

-- добавлено через 16 минут --

maregor в сообщении #1727140 писал(а):
И вот наступает момент передачи одного бита информации – на стороне А мы переключаем датчики – теперь в канале к1 датчик выключен и к2 включен, на экране 1 ДК, соответственно на экране 2 – ДП. На другой стороне в этот же момент (на время приема пакета) картина меняется ровно так же.
Математика квантов устроена так хитро, что как только у вас появляется потенциальная возможность узнать через какую щель пролетела частица, тут же дифракционная картина исчезает. То есть она исчезает не тогда когда вы включаете датчик, а когда только отправляете в другую сторону запутанную частицу, уносящую информацию о прохождении щелей. Чтобы наблюдалась интерференция, эта информация никуда не должна утекать и не должна даже существовать: частица может интерферировать только проходя через две щели одновременно.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
>Запутанность по какому параметру?
В моих представлениях все квантовые состояния запутанных частиц одинаковы, но с разными знаками. Возможно это служит источником моего непонимания. Попробую сформулировать свой вопрос так:
Возможно ли создать источник запутанных частиц с такими параметрами, что при направлении этих частиц на установки двухщелевого эксперимента (свою для каждой из частиц) получить интерференционную картину на одной из установок, зависящую от состояния детектирования пути прохождения частицы через щель в другой установке.
Мне показалось, что эксперимент с квантовым ластиком это как раз про это.

-- добавлено через 49 минут --

>Пожалуйста, постарайтесь реагировать на ответы менее эмоционально, но более содержательно.
Не скрою, на ваш форум я попал уже несколько "заведенным". Все попытки на других дискуссионных площадках разобраться с вопросом натыкались либо на откровенный стеб, либо на указание моего непонимания КМ, причем в целом, без указания конкретной ошибки. После вашего комментария первой мыслью было "да что ж такое, и здесь тоже самое!". Так что мои обвинения в снобизме относились скорее не конкретно к вам, а ко всем "владельцам информации", с которой они могут делится одним способом - просто указывая на непонимание КМ в целом. Усугубило мое непонимание вашего комментария указание поискать ответы в разделе ПРР(Ф), которого на форуме я не нашел и воспринял как местный способ отправить "лесом". Учитывая вышесказанное, прошу извинить меня за излишнюю горячность.
теперь к теме.
1. Ваш коллега lel0lel так же указал, что запутанные частицы вовсе не близнецы с разными знаками (что, скорее всего, я и не понимал ранее)
2. >Чтобы экспериментально выявить запутанность состояния пары частиц в подобного рода сюжете, обязательно нужен некоторый счёт совпадений.
Правильно ли я понимаю, что нет возможности априори знать что пары частиц запутаны? Почему искать корреляцию необходимо только у части частиц а не у всех?
3. Два канала введены для разумной (на мой взгляд) избыточности. Разумеется, вполне хватает и одного. Но отсутствие/наличие интерференции на принимаемой стороне может быть вызвана нарушениями в работе / поломками оборудования или канала. Добавил второй канал после одного из обсуждений с указанием на это.

-- добавлено через 21 минуту --

>То есть она исчезает не тогда когда вы включаете датчик, а когда только отправляете в другую сторону запутанную частицу
В моем понимании это может означать только одно - предопределенность моих действий (вкл/выкл датчика) существует вне меня. Мне самому скорее всего уже не разобраться с математикой этого (стар уже), поэтому поверю вам на слово - неужели математика КМ действительно утверждает именно это?

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
maregor в сообщении #1727186 писал(а):
В моем понимании это может означать только одно - предопределенность моих действий (вкл/выкл датчика) существует вне меня.
Это определяется в тот момент, когда вы запутываете частицу с другой таким образом, чтобы по состоянию одной можно было бы узнать, через какой путь пролетела вторая. Точно то же самое что и в классическом объяснении при освещении частицы фотоном чтобы узнать, через какой путь она пролетела. Просто вы это измерение проводите заранее.

maregor в сообщении #1727186 писал(а):
Мне самому скорее всего уже не разобраться с математикой этого (стар уже), поэтому поверю вам на слово - неужели математика КМ действительно утверждает именно это?
Вот смотрите. У вас школьная геометрия, двумерная плоскость. На плоскости проведена прямая. Если эта прямая вертикальная - у неё есть определённая горизонтальная координата. Если прямая наклонная - у неё в принципе нет определённой вертикальной координаты. Повернув плоскость можно любую прямую сделать вертикальной, у неё появится определённая горизонтальная координата. Но не у всех возможных прямых сразу. У одних прямых есть горизонтальная координата, у других - нет. И наличие или отсутствие у прямой горизонтальной координаты зависит только от того, под каким углом вы смотрите на плоскость.

В квантах всё то же самое, только на более сложном уровне.

-- добавлено через 4 минуты --

maregor в сообщении #1727186 писал(а):
Мне показалось, что эксперимент с квантовым ластиком это как раз про это.
Не знаю, какой именно эксперимент вы подразумеваете, но чтобы стереть запутанность нужно изменить состояние запутанной пары частиц сразу. Вы не можете повернуть только одну прямую на плоскости, не повернув остальные. Запутанные частицы просто не существуют как квантовые частицы в определённом состоянии по отдельности.

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
Как уже подсказали выше - тут схема нужна, или, как минимум, более чёткая формулировка условий эксперимента.
И потом, никогда не слышал, что две частицы можно запутать по параметру "проходимости щелей", типа, если А на своём приборе идёт в левую щель, то Б на своём тоже в левую. Если Вам известен способ такого запутывания, поделитесь, пожалуйста - это интересно! Или имелось в виду что-то другое?

 Re: Еще один штурм основ квантовой механики (от любителя)
maregor
Чтобы упомянуть ник участника, нажмите на него мышкой (или пальцем, если экран сенсорный). Тогда он скопируется и вставится в нужном виде, с выделением жирным шрифтом. Вот я так сделал и получил maregor. Без выделения жирным участник не видит уведомления, что его упомянули.

Чтобы процитировать нужный фрагмент сообщения, выделите его мышкой (или пальцем, если экран сенсорный) и нажмите кнопку "Вставка" под этим сообщением. (Именно под этим, иначе припишете цитату не тому человеку). Тогда фрагмент будет оформлен как цитата, а участник получит уведомление, что его процитировали.

 [ Сообщений: 63 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5  След.


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group