Снова об интертрепациях квантовой механики и проблеме измере

[chislo_avogadro]

warlock66613 в сообщении #1727597 писал(а):

кстати, это противоречит PBR-теореме,

Как я понял, основной аргумент этих ребят состоит в том, что подход psi-epistemic с необходимостью требует введения скрытого параметра (иначе-де о чём знание?). Если так, то да, подход проваливается. Но это голая философия.

[Alex-Yu]

EUgeneUS в сообщении #1727618 писал(а):

выяснилось - решаются эти вопросы, и даже некоторые ответы получены

Лучше сказать делаются попытки решения. Да, делаются. Все 100 лет все делаются и делаются. Но то, что получено, это не ответы. Это фантазии, которые не лучше и не хуже фантазий с интерпретациями. Но если Вас такие "ответы" удовлетворяют, то я рад за Вас.

[realeugene]

pppppppo_98 в сообщении #1727639 писал(а):

а все состоняни квантовой механики будут несепатабельными (ака суперпозиция сцепленных состояний)ибо все совсем взаимодействует, и надо предпринимать определенные усилия что бы сократить меру неопределенности возникающую в результате этих взаимодействий

Ну да, нужен хрусталик в глазе чтобы сфокусировать в точку на сетчатке свет далёкой звезды. Но вообще-то для проведения экспериментов над подсистемой как замкнутой и находящейся в чистом состоянии достаточно чтобы все собственные значения её матрицы плотности кроме одного были близки к нулю. Так что всё не так страшно, как вы описываете. Это дело техники.

[pppppppo_98]

realeugene в сообщении #1727651 писал(а):

чтобы все собственные значения её матрицы плотности кроме одного были близки к нулю. Так что всё не так страшно, как вы описываете. Это дело техники.

А обычно в многочастичной системе ВСЕ, в том числе и диагональные элементы будут близки к нулю и одного порядка друг с другом. Отдельная песня ещё тотальная зависимость от правильного выбора базиса ,особенно при изучении динамики, когда в "хаотически" начнет меняться вся матрица плотности. При этом вполне могут оставаться квантовые степени свободы ( за изучение которых дана в позапрошлоиъм или прошлом году Новелевка)...как пример ,который вы все игнорируете, сверхпроводимось

[realeugene]

pppppppo_98 в сообщении #1727654 писал(а):

А обычно в многочастичной системе ВСЕ, в том числе и диагональные элементы будут близки к нулю и одного порядка друг с другом.

След матрицы плотности равен 1 по определению. И речь шла не про отдельные элементы, а про собственные значения.

pppppppo_98 в сообщении #1727654 писал(а):

как пример ,который вы все игнорируете, сверхпроводимось

Сверхпроводимость вам придётся обсуждать с кем-то другим. Но насколько мне известно базовые постулаты квантов она не нарушает.

[pppppppo_98]

realeugene в сообщении #1727656 писал(а):

След матрицы плотности равен 1 по определению. И речь шла не про отдельные элементы, а про собственные значения.

И что.

realeugene в сообщении #1727656 писал(а):

Сверхпроводимость вам придётся обсуждать с кем-то другим. Но насколько мне известно базовые постулаты квантов она не нарушает.

Понятно... А омультиметрах я вам уже все ответил.

[realeugene]

pppppppo_98 в сообщении #1727659 писал(а):

И что.

А то что пропускаете электроны через прибор Штерна-Герлаха и получаете поток электронов в определённом направлении спина. С очень высокой точностью. И пофиг с чем они были спутаны ранее.

pppppppo_98 в сообщении #1727659 писал(а):

А омультиметрах я вам уже все ответил.

Вы меня с кем-то путаете. Про мультиметры у меня вопросов не было.

[Cos(x-pi/2)]

Хотя в названии ветки речь идёт (не знаю, случайно или нарочно) об "интерТРЕПациях", а трепаться о КМ я не люблю, всё-таки выскажусь, и добавлю ссылку. Моя цель - не спорить, а помочь преодолеть когнитивный диссонанс тем читателям этого раздела ПРР, которые хотели бы приступить к детальному изучению КМ, применяемой физиками-практиками (это та самая КМ, которая "заткнись и считай"). Не адресую свой пост тем, кого интересуют только философские обсуждения КМ, а не её практические применения.

От всех логических трудностей с "коллапсом" вектора состояния (или волновой функции, этот коллапс называют также "редукцией") и "теории измерений" избавляет простой рецепт. А именно: отказ от предположения, свойственного первоначальной копенгагенской интерпретации, будто вектором состояния (или волновой функцией, или матрицей плотности) всегда может описываться каждый экземпляр квантовой системы.

Вместо указанного предположения просто примите строго ансамблевую статистическую интерпретацию, давно известную и всегда подразумеваемую "по умолчанию" физиками-практиками (но почему-то не упоминавшуюся в этой ветке). В этой интерпретации волновая функция служит только вычислительным средством теоретического анализа свойств квантовых объектов в расчётах статистических свойств ансамбля одинаково приготавливаемых квантовых объектов.

Другими словами: волновая функция в этой статистической интерпретации не считается свойством в отдельности каждого экземпляра изучаемого объекта. В ней общепринятые слова типа "волновая функция электрона" считаются лишь исторически сложившейся фигурой речи: это сокращение длинной фразы "волновая функция рассматриваемого в теории ансамбля электронов, одинаковым образом приготовленных источником для накопления статистики в большом числе теоретически рассматриваемых актов измерения с заданными неизменными начальными условиями".

В этой статистической интерпретации КМ унитарная эволюция волновой функции это метод расчёта изменений во времени статистических свойств теоретического ансамбля одинаково приготовленных квантовых систем. Из факта, что в КМ этот метод оказался на удивление успешным, а другого и нет, не следует, будто динамика каждого экземпляра квантовой системы описывается как эволюция вектора состояния (или матрицы плотности).

Что происходит с конкретным экземпляром квантового объекта с течением времени, может показать только наблюдение в эксперименте, когда и если наблюдение за последовательностью событий с данным объектом вообще осуществимо. КМ же не способна предсказывать индивидуальную судьбу квантового объекта, и не способна объяснить, почему в том или ином опыте наблюдалась такая очерёдность событий, а не иная, и почему она представляется нам случайной, и почему на практике распределения вероятностей имеют именно те интерференционные очертания, которые КМ предсказывает расчётами волновых функций.

Первоначальная копенгагенская интерпретация отождествляла теоретическое описание судьбы электрона с эволюцией волновой функции, поэтому и приходила к выводу о необъяснимом коллапсе волновой функции электрона при измерении чего-нибудь у электрона приборами в окружающей среде; либо - к физически бессмысленному объяснению коллапса сознанием наблюдателя и его друзей; либо, - если отвергнуть коллапс, - она приходит к физически бессмысленному множеству миров с замкнутыми системами "электрон + приборы + всё остальное во вселенной".

Философы и философствующие физики любят подобные игры ума, и продолжают сочинять разнообразные их версии. Хорошо, пусть размышляют, может быть они таким путём придумают и что-то дельное, когда-нибудь.

А физики-практики предпочитают не наступать на грабли парадоксов, раз уже знают, как их обходить. Мы просто признаём факт, что к настоящему времени ещё не открыты физически удовлетворительные теории и не выполнены опыты (и даже не ясно, какими бы они могли быть: может, это вообще для нас непостижимо), объясняющие причину непредсказуемости индивидуального поведения квантовых объектов и механизм успешности квантовой теории типа "заткнись и считай" в статистических расчётах. Как уже говорилось в этой ветке, ни одна из интерпретаций КМ ещё не разгадала эту загадку природы. Поэтому физик-практик, образно говоря, "выбирает наименьшее из зол"; т.е. - статистическую интерпретацию (ансамблевую), свободную от всех так называемых "парадоксов КМ".

Из множества текстов, написанных на эту тему разными физиками и в разное время, в первую очередь рекомендую чёткое и систематическое изложение L.E. Ballentine:

Rev. Mod. Phys. 42, 358 (1970) (doi: 10.1103/RevModPhys.42.358)
"The Statistical Interpretation of Quantum Mechanics"

и в гл. 9 "Measurement and the Interpretation of States" в учебнике этого же автора "Quantum Mechanics (A Modern Development)" 1998.

[pppppppo_98]

realeugene в сообщении #1727671 писал(а):

Вы меня с кем-то путаете. Про мультиметры у меня вопросов не было.

Жара ... Вы наверное запамятовали , что с ваше ремарки о мультиметре начался многотемостраничый так сказать диалог, о проблеме измерения, квантово-классическом переходе, о котах шредингера и фотографиях, о королях и капусте ... Вы можете и сами в этом убедиться в стартертопике

[realeugene]

Cos(x-pi/2) в сообщении #1727677 писал(а):

Первоначальная копенгагенская интерпретация отождествляла теоретическое описание судьбы электрона с эволюцией волновой функции, поэтому и приходила к выводу о необъяснимом коллапсе волновой функции электрона при измерении чего-нибудь у электрона приборами в окружающей среде

Быстрое повторное измерение той же наблюдаемой у одной реализации процесса даёт тот же результат. Это наблюдаемое предсказание коллапса волновой функции, и это поведение не зависит от интерпретации.

[yesterday]

Самое забавное тут то, что Cos(x-pi/2), хотел он этого или нет, но описал одну из интерпретаций. Статистический реализм называется

[Cos(x-pi/2)]

realeugene

realeugene в сообщении #1727684 писал(а):

Это наблюдаемое предсказание коллапса волновой функции, и это поведение не зависит от интерпретации.

Да, наблюдаемое поведение не зависит от интерпретации. Любое воспроизводимым образом наблюдаемое поведение предсказывается точно так же в ансамблевой статистической интерпретации без всякого коллапса.

В статистической интерпретации, о которой выше у меня шла речь (советую внимательно изучить тексты по тем ссылкам) "коллапс волновой функции" это совершенно лишнее понятие. А где нет понятия "коллапс", там и нет проблем с его объяснением. (Если нет Бабы-Яги, летающей в ступе, то и нет необходимости объяснять механизм её полётов). Поэтому я и написал там: физики-практики выбирают меньшее из зол - статистическую ансамблевую интерпретацию КМ. И, что особенно важно в этой ветке, такой выбор помогает преодолевать когнитивный диссонанс, упоминавшийся в этой ветке.

Но вообще, как известно, о вкусах не спорят (и о религиозных предпочтениях тоже; а интерпретации КМ во многом аналогичны религиям, это сравнение уже было в этой ветке). Если Вам или ещё кому-то нравится размышлять о коллапсе или об ММИ, то никто Вам этого не запрещает, размышляйте на здоровье. Что больше поможет топикстартеру справиться с когнитивным диссонансом - необъяснимый коллапс или логически стройная интерпретация без коллапса - он сам решит.

Оффтоп:

(to yesterday)

yesterday в сообщении #1727687 писал(а):

Самое забавное тут то, что Cos(x-pi/2), хотел он этого или нет, но описал одну из интерпретаций. Статистический реализм называется

Да, ко мне применимо сказанное Козьмой Прутковым: "человек, что колбаса, - чем его набьют, с тем он и ходит" :))

В студенческие годы (1970-е в Ленинградском Политехническом институте) нас всех учили, что одиночный электрон не описывается в КМ волновой функцией, и квантовых измерений над одним и тем же электроном люди ещё не умеют делать; и что волновая функция в КМ предназначена для расчётов ансамбля (речь не о системе многих частиц, как в физике твёрдого тела, а речь о теоретическом квантовом ансамбле одинаково приготовленных частиц). И результат КМ сравнивают в экспериментах всегда только с результатом накопленной статистики многократно повторённых измерений при заданных начальных условиях - т.е. с результатом опыта над ансамблем. А при разбросе начальных условий по ним усредняют, в теор. расчётах применяют формализм матриц плотности.

И затем никогда в беседах с коллегами, и на научных семинарах у нас в Политехе, и в ФТИ им. Иоффе, где тоже доводилось бывать, и в многочисленных статьях прикладной направленности, которые изучал, - нигде не было серьёзной речи о "коллапсе в.ф.". Если кто и вспоминал о коллапсе в.ф., или, что то же самое - о "редукции волнового пакета", - то только как о канувшей в историю первоначальной, неудовлетворительной интерпретации копенгагенцев. (Ну а об ММИ, кто о ней слышал, те вообще отзывались просто как об анекдоте; Everett, как мы теперь хорошо знаем, и физиком-то никогда не был, он просто сочинил для диплома, что в голову пришло, и стал программистом.)

Где-то на рубеже 2000-х я с удивлением заметил, что в публикациях снова муссируются вопросы о разных интерпретациях КМ, решённые уже к 1950 г. ансамблевой статистической интерпретацией, поддержанной Эйнштейном (в обзоре Ballentine 1970 года об этом написано подробно). И УФН, поддавшись моде, тоже внезапно выдал цикл статей об интерпретациях. Ну а теперь я снова удивляюсь: относительно молодые люди, утверждающие, что они выпускники МФТИ, говорят, что их учили той давно устаревшей копенгагенской интерпретации, которая с коллапсом. Ну дела... По поводу такой реформы образования могу только пожать плечами) Хотя, с другой стороны, сам же себе говорю: не следует спорить об интерпретациях, как и не надо спорить о вкусах в других делах, например - об отношении к философии, к литературным и музыкальным жанрам, к балету, к коллекционированию картин, марок, или, допустим, пуговиц, и т.п.

[EUgeneUS]

pppppppo_98 в сообщении #1727639 писал(а):

Спаси и сохрани... И отведи. Только непонятно зачем вы тогда эту ветку завели... Поболтать о природе физической реальности от вольного... Лучше на форумах хвеслосохвических. А тут как бы на математику обще принятых моделей ( имеющих практическое основание) разумено оприратья.

Что относится к реальности, а что не относится - это действительно, вопросы философии, а не физики.
Но эти вопросы были подняты другим участником, и к первоначальной теме, как и к целям заведения этого топика, имеют чуть менее, чем никакое отношение.

pppppppo_98 в сообщении #1727639 писал(а):

Эти успехи хоть на йоту приближаю решение принципиально наъерешимой проблемы измерения. Я вам уже изложил ее математическую суть.

"Математическая суть" этой проблемы, как я понял Ваше изложение, заключается в том, что существует некая большая система, волновая функция которой не коллапсирует. Так и чёрт с ней, нас интересует поведение\динамика той системы, которую изучаем. А теория декогеренции строго доказывает, что эта система эволюционирует необратимо и неунитарно.

pppppppo_98 в сообщении #1727639 писал(а):

Наверное затем что наблюдатель- это единственная сущность во вселенной которая способна понимать физические теории.

Единственная?
Вот я и говорю, тезис о коллапсе волновой функции наблюдателем - это квантово-механическое доказательство существования Бога.

-- добавлено через 2 минуты --

Alex-Yu в сообщении #1727650 писал(а):

Лучше сказать делаются попытки решения. Да, делаются. Все 100 лет все делаются и делаются. Но то, что получено, это не ответы. Это фантазии, которые не лучше и не хуже фантазий с интерпретациями. Но если Вас такие "ответы" удовлетворяют, то я рад за Вас.

Они лучше фантазий с интерпретациями. По той простой причине, что в числе результатов ("ответов") имеются:
а) и теоретические, но математически строгие, результаты.
б) практические результаты, проверяемые на опытах (насколько понял обзоры по данной теме).

-- добавлено через 16 минут --

Cos(x-pi/2)
Спасибо за развернутое сообщение!

Cos(x-pi/2) в сообщении #1727677 писал(а):

От всех логических трудностей с "коллапсом" вектора состояния (или волновой функции, этот коллапс называют также "редукцией") и "теории измерений" избавляет простой рецепт. А именно: отказ от предположения, свойственного первоначальной копенгагенской интерпретации, будто вектором состояния (или волновой функцией, или матрицей плотности) всегда может описываться каждый экземпляр квантовой системы.

Собственно подобные рассуждения и привели к созданию этой темы.
Но акцент был на слове всегда: вектором состояния (или волновой функцией, или матрицей плотности) не всегда может описываться каждый экземпляр квантовой системы. Вообще говоря, это прямо следует из Копенгагенской интерпретации.

Cos(x-pi/2) в сообщении #1727677 писал(а):

Вместо указанного предположения просто примите строго ансамблевую статистическую интерпретацию, давно известную и всегда подразумеваемую "по умолчанию" физиками-практиками (но почему-то не упоминавшуюся в этой ветке). В этой интерпретации волновая функция служит только вычислительным средством теоретического анализа свойств квантовых объектов в расчётах статистических свойств ансамбля одинаково приготавливаемых квантовых объектов.

Статистический подход вызывает возражения в том, что можно приготовить квантовую систему в единственном экземпляре. Примеры:
а) и в опыте Штерна-Герлаха, и в двущелевом опыте можно отправлять частицы по одной. Так чтобы в каждый момент времени двигалась одна или ноль частиц.
б) в теории квантовых вычислений система кубитов рассматривается именно как единая (и единственная) квантовая система.
И становится непонятным (по крайней мере - мне), что же понимать под статистическим ансамблем в этих случаях?

-- добавлено через 3 минуты --

Cos(x-pi/2) в сообщении #1727688 писал(а):

(Ну а об ММИ, кто о ней слышал, те вообще отзывались просто как об анекдоте; Everett, как мы теперь хорошо знаем, и физиком-то никогда не был, он просто сочинил для диплома, что в голову пришло, и стал программистом.)

ММИ мне тоже представляется анекдотом и-или троллингом (как сейчас говорят). Но допускаю, что просто не понимаю её. Как писал выше, у меня остались ещё вопросы, и эти вопросы касаются ММИ. Как-нибудь задам их, как сформулирую чуть более точно, чем смутные ощущения. И, скорее всего, в отдельной теме.

[pppppppo_98]

EUgeneUS в сообщении #1727690 писал(а):

б) в теории квантовых вычислений система кубитов рассматривается именно как единая (и единственная) квантовая система.

И что .юэто что запрещает рассматривать многочастичные конфигурации статическим образом в посте Лиз члучаях. Молекула бензола , или фуллерена что нельзя рассматривать в качестве ансамбля...

Там другая идеологическая проблема возникнет, когда частиц станет настолько много -!пример протеин, где конформациий настолько много что за возраст сопстовимый с возрастом вселенно их не сепарировать

И вторая проблема тоже видна. Увы и ах мы подошли к краю в ускорительной технике. Ещё один коллайдер на бумаге проектирует. А затем уже наверное все. Никто не потянет ни строительство ни сооружение тоннелей радиусом сотни км. И тогда единственной лабораторией для нас останется космические лучи. Если бозон Хиггса детектировали по тысячам событий, то частиц с энергией на 6 порядков выше БАК принципиально будут единиц в год. И тогда явления придется устанавливать по уникальным трекам, которые будут собирать десятки лет, что бы детектировать 1,2,3 события. О каком ансамбле тогда речь идёт...

-- добавлено через 32 минуты --

Cos(x-pi/2) в сообщении #1727688 писал(а):

Ну а теперь я снова удивляюсь: относительно молодые люди, утверждающие, что они выпускники МФТИ, говорят, что их учили той давно устаревшей копенгагенской интерпретации, которая с коллапсом. Ну дела...

Если вы это обо мне , тоьвы что-то перепутали. Найдите мне мои слова где я говорил о том, что меня в мфти учили копенгагенской интерпретации. Меня там учили матричные элементы дифференциальных операторов брать - ибо заткнись и считай. А уж что такое Копенгагенская или многомировая интерпретация это уж самому пришлось читать. И я не вижу никаких принципиальных противоречий опытным фактам ни в той ни в другой. И не являюсь адептом ни той ни другой. У меня просто возникает когнитивный диссонанс, когда пытаются рассказать , что с помощью мультиметра с фотоаппаратом можно решить математическую проблему квантово-классического перехода и измерения. И рассказывают что с декоггерентностью , которая из воздуха( как и статистическая квантовая механика) просто постулирует определенны тип матрицы плотности, уничтожающий корреляции, или если обращаться к информатике определенный квантовый канал, не связывая его более фундаментальной физикой (то есть не доказывая его реализуемость)... Только вот тот же эксперимент показывает, что иногда квантовые корреляции могут неожиданным образом выживать

Кстати с развитием теории в сторону теории Всего, ака объединения калибровочных теори и гравитации усилился интерес именно к интерпретации Эверетта, ибо непонятно кто будет наблюдать за Всей Вселенной. А дисер Эверетта, ничем не хуже рассуждений Бора ( который кстати через губу общался с Эверетта - наверное тоже как 30 лет ранее эйнштейн).

[realeugene]

pppppppo_98 в сообщении #1727679 писал(а):

Жара ... Вы наверное запамятовали , что с ваше ремарки о мультиметре начался многотемостраничый так сказать диалог, о проблеме измерения, квантово-классическом переходе, о котах шредингера и фотографиях, о королях и капусте ... Вы можете и сами в этом убедиться в стартертопике

Не могу. Дайте ссылку.

Cos(x-pi/2) в сообщении #1727688 писал(а):

Да, наблюдаемое поведение не зависит от интерпретации. Любое воспроизводимым образом наблюдаемое поведение предсказывается точно так же в ансамблевой статистической интерпретации без всякого коллапса.

Как же он тогда называется? Если есть наблюдаемый эффект - должно быть и название, по Раневской.

Cos(x-pi/2) в сообщении #1727677 писал(а):

Другими словами: волновая функция в этой статистической интерпретации не считается свойством в отдельности каждого экземпляра изучаемого объекта. В ней общепринятые слова типа "волновая функция электрона" считаются лишь исторически сложившейся фигурой речи: это сокращение длинной фразы "волновая функция рассматриваемого в теории ансамбля электронов, одинаковым образом приготовленных источником для накопления статистики в большом числе теоретически рассматриваемых актов измерения с заданными неизменными начальными условиями".

Когда у нас пучок - всё замечательно. Частиц много, статистика работает прекрасно. В последние годы развились одночастичные квантовые измерения и эксперименты. Те же кубиты в квантовых компах. Или, проще, однофотонные состояния в резонаторе. Мы можем долго-долго унитарно и детерминированно вращать систему из кубитов и измерить её только в конце, получив с достаточно высокой вероятностью результат запроектированного квантового вычисления, недостижимый при помощи классических компов. Как быть с этим всем?

Cos(x-pi/2) в сообщении #1727688 писал(а):

В статистической интерпретации, о которой выше у меня шла речь (советую внимательно изучить тексты по тем ссылкам) "коллапс волновой функции" это совершенно лишнее понятие.

Если вы рекомендуете - стоит ознакомиться, спасибо.