Что мне запрещает в Вашем примере смешанного состояния померять спины отдельных частиц?
Я не приводил примера смешанного состояния, это Вы почему-то мой пример суперпозиции всё время пытаетесь редуцировать к смеси. Померять спины отдельных частиц Вы не можете, потому что этих отдельных частиц там нет. Если вы измерите спины
отдельных частиц, то этим измерением Вы редуцируете систему
к системе
или
, измерять которую мы не собирались.
Давайте ограничимся нерелятивистской квантовой механикой. Вы можете отличить позитроний от атома водорода? Вы можете произвольно точно в данный момент времени восстановить волновую функцию системы?Можем "посмотреть" и на координату и на спин частицы (убедиться, что это спин 1/2 частица, а не спин 2 скажем)?
Про то, что мы вообще ничего не можем сказать о системе в целом, я не говорил. Мы имеем её волновую функцию и, соответственно, имеем информацию о системе. Но детали устройства системы мы описать способны не всегда, только Ваши примеры не очень удачны, чтобы это показать. Мой пример со спинами здесь подходит больше.
Вы представляете как можно восстановить волновую функцию системы? Для того, чтобы это сделать - требуется несколько различных измерений. Давайте, Вы самостоятельно предложите такие для
Не понял - к чему это спецзадание. Не вижу особых сложностей, хотя конкретными примерами не интересовался. Просто след матрицы плотности даёт вероятности соответствующих событий, по которым мы эту матрицу восстановим, а по ней - и состояние, если оно чистое. Только измерять-то следовало не систему, а её подсистемы, чтобы узнать спины "отдельных частиц" (которых там нет
). Результаты таких измерений я описал - для обеих подсистем равновероятно будем иметь спин - вверх и спин - вниз.
Все, что я хотел Вам сказать - мы всегда можем рассмотреть компоненты составной системы по-отдельности. Измерить спины отдельных электронов и т.п. Да, вот тут будут вероятности. Да, вот так уж интересно скореллированные.
Я тоже Вам хотел сказать, что нет, не можем. Где мы будем искать недостающую информацию, которая проосто исчезла, когда мы измеряли отдельные подсистемы? Что ещё нужно измерить, чтобы её получить?
Если бы это было можно сделать - целое было бы равно сумме частей. Т.е. ни о каком взаимодействии между частицами речи быть не могло. Вы требуете от квантовой механики того, чего нет и в классической (два тела, движущиеся по инерции - совсем не то, что взаимодействующие по ЗВТ).
Здесь Вы, по-моему, ошибаетесь. "Частицы" могли провзаимодействовать только раз, больше между ними никаких отношений может не быть, дополнительной информации о системе спрятаться просто негде - связей нет. Причём, мы даже точно знаем результат взаимодействия - волновая функция полной системы может быть нам известна. Смена базиса - это просто движение наблюдателя, как будто мы толпу людей вокруг обходим и то видим отдельные лица, то нет.
Можно рассмотреть взаимодействие более подробно, и тогда всё станет более очевидно. Так, после взаимодействия каждая из "частиц" уже не та, что была до него - какие-то свойства её поменялись. С учётом того, что эволюция системы в целом унитарна, можно сказать, что части системы просто перераспределились по-иному в пространстве (ну, это не 3D, конечно). Как если бы каждая из частиц отдала при взаимодействии какую-то свою часть другой частице (aka обменное взаимодействие). Но после взаимодействия никаких связей между "частицами" уже нет и мы можем разнести их на произвольно большое расстояние. И вот после этого всего каждая из таких "частиц" не всегда имеет свою волновую функцию. Где же недостающая информация?
Можно вообще-то предположить, что возможно более детальное описание таких состояний, не только матрицей плотности, хотя это и не должно влиять на результаты измерений. Просто там будут не вектора и не матрицы.
В случае наличия взаимодействия в классике всё понятно - если рассматривать отдельную подсистему, там вероятность "притекает" из-за того, что взаимодействие происходит случайным с нашей точки зрения образом, поэтому рассмотрени е целого даёт дополнительную информацию. Здесть такого нет.