Квантовый ластик

[Nemiroff]

Что-то нахлынуло, решил почитать физику в популярном изложении.
Грин, Ткань космоса - там описывается эксперимент с квантовым ластиком. Вроде все неплохо, но я не понимаю вот этого:

Цитата:

Означает ли это стирание части информации о выборе пути — хотя мы ничего не делаем с сигнальными фотонами непосредственно — что интерференционные эффекты восстанавливаются? Это действительно так, но только для тех сигнальных фотонов, чьи холостые партнёры попали в детектор 2 или детектор 3. Именно, места попадания всех сигнальных фотонов на экран будут давать картинку, похожую на данные для рис. 7.5а, не показывающего даже самого слабого намёка на интерференционную картину, что характерно для фотонов, которые идут либо одним, либо другим путём. Но если мы рассмотрим лишь подмножество результирующих точек — например, от тех сигнальных фотонов, для которых холостые фотоны попали в детектор 2, — то это подмножество точек будет давать интерференционную картину!

Тут не так важно, на что ссылаются цифры, меня интересует конкретно выделенная часть. Почему все фотоны вместе не дают "даже подобия" интерференционной картины?
Взял вики:
http://en.wikipedia.org/wiki/Delayed_ch ... tum_eraser
Там есть приличная картинка:

И там тоже написано, что в D0 не будет интерференции в любом случае (причем ссылка на Грина). Почему? Допустим, не было бы призмы PS - холостые лучи (нижние) просто собирались бы, подобно сигнальным. Почему бы не было интерференции?

[warlock66613]

Nemiroff в сообщении #711473 писал(а):

Тут не так важно, на что ссылаются цифры, меня интересует конкретно выделенная часть. Почему все фотоны вместе не дают "даже подобия" интерференционной картины?

Потому что "все фотоны вместе" уже дали неинтерференционную картину, которая зафиксирована классическим прибором (экраном).

[Nemiroff]

warlock66613 в сообщении #711764 писал(а):

Потому что "все фотоны вместе" уже дали неинтерференционную картину, которая зафиксирована классическим прибором (экраном).

Не осознал. Фотоны "в принципе" могут интерферировать.
Повторюсь,

Nemiroff в сообщении #711473 писал(а):

Допустим, не было бы призмы PS - холостые лучи (нижние) просто собирались бы, подобно сигнальным. Почему бы не было интерференции?

[warlock66613]

Nemiroff в сообщении #712227 писал(а):

Допустим, не было бы призмы PS - холостые лучи (нижние) просто собирались бы, подобно сигнальным. Почему бы не было интерференции?

Предположим для определённости, что сначала срабатывает датчик сигнального фотона, а затем - холостого. Тогда в момент фиксации сигнального фотона, холостой фотон несёт информацию о том, через какую щель прошёл исходный фотон (до деления на сигнальный и холостой). Поэтому датчик сигнального фотона (классический прибор!) фиксирует отсутствие интерференции (в противном случае мы бы получили интерференционную картину, а затем определили через какую щель прошёл фотон, что, очевидно, невозможно). Понятно, что и если вначале сработает датчик холостого фотона, то интереференции также не будет, так как теперь сигнальный фотон будет нести информацию о том, через какую щель прошёл исходный фотон.

[Nemiroff]

Осознал.
А если на схеме выше вместо детекторов D3 и D4, тоже стоит схема, сводящая фотоны (как BSc + D1 + D2) - по утверждению, подмножество тех фотонов, для которых холостые попали в D2 (или D1), дает интерференционную картину - то для любого детектора будет верно, что подмножество сигнальных фотонов, для которых холостые попали в этот самый детектор, дает интерференционную картину. Так?

[warlock66613]

Nemiroff в сообщении #712502 писал(а):

для любого детектора будет верно, что подмножество сигнальных фотонов, для которых холостые попали в этот самый детектор, дает интерференционную картину. Так?

Вот это я тоже не знаю. Хочется сказать "да", но уверенности нет. Без расчёта сказать не могу, как здесь что-нибудь посчитать тоже не могу сказать с ходу.

[Nemiroff]

warlock66613 в сообщении #712524 писал(а):

Хочется сказать "да", но уверенности нет.

По логике - нужно сказать "да". Но я не очень понимаю, как четыре интерференционные картины по отдельности дадут в совокупности изображение двух щелей.

[warlock66613]

Nemiroff в сообщении #712979 писал(а):

Но я не очень понимаю, как четыре интерференционные картины по отдельности дадут в совокупности изображение двух щелей.

Дело в том, что эти интерференционные картины не являются независимыми. На них изначально наложено условие - в сумме мы должны получить изображение двух щелей. На самом деле это очень похоже на то, как квадрат синуса и квадрат косинуса дают в сумме единицу.

[Nemiroff]

warlock66613 в сообщении #713023 писал(а):

На них изначально наложено условие - в сумме мы должны получить изображение двух щелей.

А, к примеру, центр - он у интерференционных картин яркий (причем, самый яркий), а у двух щелей тусклый. Или у них разные центры - а с чего?

[warlock66613]

В принципе, всё, что нужно, чтобы разобраться есть в соответствующей статье - http://arxiv.org/abs/quant-ph/9903047 .

Nemiroff в сообщении #713416 писал(а):

центр - он у интерференционных картин яркий (причем, самый яркий), а у двух щелей тусклый

Это в разных условиях. При отсутствии интерференции центр тусклый, но если после щелей стоит линза (или просто щели очень близко) - яркий. И с интерференционной картиной так же - если после щелей стоит линза или щели очень близко, то центр - яркий, а если щели далеко, то интереференция будет, но центр будет тусклым, а абсолютных максимумов будет два (это следствие того, что щели имеют конечную ширину).