Информация о спутанности частиц квантовая или классическая ?

[Munin]

Nevin в сообщении #744863 писал(а):

В таком случае, так называемое, «приготовление» спутанных фотонов - фиктивное понятие.

Нет, конечно.

Nevin в сообщении #744863 писал(а):

Алиса может сколько угодно «колдовать» с лазерами и кристаллами или ничего не делать. В обоих случаях Боб фиксирует 50%, разницы нет.

В обоих случаях Боб фиксирует 50 %, но его измерения скоррелированы с измерениями Алисы. В случае одного результата у Алисы, у Боба будет 100 %, в случае другого - 0 %.

Nevin в сообщении #744863 писал(а):

Алиса не производит наблюдений, фотоны Алисы остаются спутанными и удаляются из системы без коллапса.

Нет, удалить их без коллапса просто невозможно. Поглощение фотона макроскопическим прибором и есть коллапс. Независимо от того, показывает этот прибор что-нибудь, или молчит. (Это называется неселективные и селективные измерения, как я недавно вычитал; впрочем, сами понятия я знал давным-давно.)

Nevin в сообщении #744863 писал(а):

Если ее попытки «приготовления» (или не приготовления) спутанных фотонов не коррелируют с результатами наблюдений Боба, то ее бурная деятельность по так называемому «приготовлению» спутанности бесполезна.

Бесполезна для вас и ваших нереалистичных целей. А так - нормальный квантовый опыт. Для чего-то может быть полезен.

[Nevin]

Munin в сообщении #744964 писал(а):

Нет, конечно.

Вот и я считаю, что нет.
Вот схемы двух экспериментов.

В первом случае действий по запутыванию частиц Алиса не совершает (на пути фотонов нет кристаллов, фильтров и пр.)
Боб фиксирует отсутствие запутанности фотонов 1,2.
Во втором случае, Алиса "колдует", Боб фиксирует запутанность.
Вопрос, в чем причина ?
Я вижу причину в следующем: действия Алисы запутывают фотоны, если бы она ничего не делала (не меняла полупрозрачное зеркало на кристаллы и фильтры), Боб не фиксировал бы запутанность. Запутанность в данном случае – отклонение вероятностей симметричной и антисимметричной ориентации фотонов в серии наблюдений. Собственно, именно через такие отклонения и устанавливается, какие действия (какие кристаллы, фильтры и пр.) ведут к запутыванию частиц, а какие нет.
Т.е. корреляция между действиями Алисы и запутанностью частиц – объективная закономерность, подтверждаемая экспериментально.

Munin в сообщении #744964 писал(а):

Нет, удалить их без коллапса просто невозможно. Поглощение фотона макроскопическим прибором и есть коллапс. Независимо от того, показывает этот прибор что-нибудь, или молчит. (Это называется неселективные и селективные измерения, как я недавно вычитал; впрочем, сами понятия я знал давным-давно.)

Второй эксперимент.


Возможно, фотоны, удаленные из системы и будут поглощены чем-то в бесконечном будущем, но бесконечное будущее означает, что информация об этом к нам точно не вернется за конечное время, а в некоторой модели бесконечности и за бесконечное время. Последнее означает, что фотоны могут остаться не поглощенными в принципе, никогда и ничем.

Можем ли мы в этом случае утверждать, что фотоны 1,2 и 3,4 спутаны и соответственно, утверждать об их ориентации ? Я считаю, что можем (с высокой долей вероятности), потому, что в данном эксперименте Алиса приготавливала фотоны (устанавливала кристаллы, фильтры и т.п. на пути фотонов), а предыдущие эксперименты показали, что эти действия Алисы приводит к их запутанности. Причем, именно к определенного рода, запутанности, антисимметричной.
Так же видно, что Алиса не производит действий по запутыванию фотонов 2,3, следовательно, основываясь на предыдущем эксперименте, можно сделать вывод, что они не запутаны (ни симметрично, ни антисимметрично).

Третий эксперимент.


Алиса запутывает фотоны 2,3, после чего они попадают на детекторы Боба (или удаляются из системы).
Возможно четыре варианта.
Первый, действия Алисы ничего не меняют, фотоны 2,3 остаются не спутанными между собой, но сохраняют спутанность с фотонами 1,4, соответственно. В данном случае, изложенный мной на первой странице способ не работает.
Второй, действия Алисы спутывают фотоны 2,3, но при этом разрушается их спутанность с фотонами 1,4, соответственно. Окажутся ли спутанными фотоны 1,4 неизвестно. Если да, изложенный мной на первой странице способ работает, если нет – то нет.
Третий, действия Алисы ничего не меняют, фотоны 2,3 остаются не спутанными между собой, но их спутанность с фотонами 1,4, соответственно, разрушается. Аналогично, окажутся ли спутанными фотоны 1,4 неизвестно. Если да, изложенный мной на первой странице способ работает, если нет – то нет.
Четвертый вариант, действия Алисы спутывают фотоны 2,3, не разрушая их спутанность с фотонами 1,4, соответственно. В данном случае, изложенный мной на первой странице способ работает.

Если Вы отметаете влияние действий Алисы на варианты реализации третьего эксперимента, особенно те, которые ведут к сверхсветовой передаче информации, то хотя бы скажите, по каким мотивам.

(Оффтоп)

Я считаю, что реализация того или иного варианта зависит от действий Алисы (в том числе), так же, как в первом эксперименте. В зависимости от того, что и как именно, она поставит на пути фотонов будет реализован тот или иной вариант. В том числе, так нелюбимый Вами.

Если некоторое время назад, удалось экспериментально добиться "чуда" простой бинарной запутанности, подбирая явления, вещества и способы, то несомненно, найдутся и более тонкие корреляции явлений, веществ и способов, с более тонкими, более чем бинарными, запутанностями, частиц. Тем более, что если внимательно присмотреться, подобное явление не ведет к парадоксам причинности из-за ограничений на достоверность, которые я приводил в начале (энергия и масса, время на отдельные импульсы и расстояние). Граница между противоречивостью и не противоречивостью не такая топорная, как просто запрет на сверхсветовую связь (на дальнодействие). Этот фильтр слишком груб, что собственно и показало само наличие квантовой сцепленности. Более тонкие варианты сцепленности, конечно, также потребуют и другой платы (ограничений для устранения парадоксов) в каких именно единицах, я предположил (в единицах достоверности).

Munin в сообщении #744964 писал(а):

Бесполезна для вас и ваших нереалистичных целей.

Представления о реалистичности (и реальности) разные, у разных людей, в разные времена. Время нас рассудит.

[Munin]

Nevin в сообщении #745061 писал(а):

Возможно, фотоны, удаленные из системы и будут поглощены чем-то в бесконечном будущем

Такое удаление, конечно, возможно, но спутанности между "фотонами 1" и "фотонами 4" в этом случае не будет, и корреляций между их измерениями - тоже.

Nevin в сообщении #745061 писал(а):

Возможно четыре варианта.

На самом деле, по ссылке в схеме запутывания фотонов, между фотонами стоит не кристалл BBO, а FBS - оптоволоконный делитель луча. Его роль состоит не в том, чтобы спутать фотоны 2 и 3, а в том, чтобы измерить их взаимную поляризацию, причём сколлапсировать её на два варианта: полностью совпадающие и полностью противоположные состояния фотонов. (Оптоволоконность роли не играет, можно использовать обычный делитель типа полупрозрачного зеркала или соответствующей призмы.)

Если после делителя луча поглотить фотоны, то два оставшихся фотона станут спутанными. Если дать им улететь в космос, то два оставшихся останутся неспутанными.

-- 11.07.2013 14:10:55 --

Nevin в сообщении #745061 писал(а):

Если Вы отметаете влияние действий Алисы на варианты реализации третьего эксперимента, особенно те, которые ведут к сверхсветовой передаче информации, то хотя бы скажите, по каким мотивам.

Доказано, что эксперименты с квантовой передачей информации не могут привести к сверхсветовой передаче информации классической. Как ни старайтесь. Так что это всё - не более чем упражнения. Если бы вы читали учебник по квантам, это были бы упражнения для вас. А поскольку вы упёрлись в том, чтобы его не читать, - получается, что упражнения для меня. Но мне упражняться ради вас нет интереса.

[Nevin]

Цитата:

Доказано, что эксперименты с квантовой передачей информации не могут привести к сверхсветовой передаче информации классической. Как ни старайтесь.

Никто и не спорит.
Терминологические тонкости границы между понятиями классической и квантовой информации. Дело ведь не в размерах ("ведро жидкого гелия" )
Я, например, так и не понял, является ли информация о спутанности частиц квантовой или классической. В первом эксперименте она классическая, а в третьем, может быть, и квантовая (по крайне мере противоречий я не вижу).

(Оффтоп)

Спасибо, что пошатнули мое предубеждение.
Простите за хамство.

[epros]

Nevin в сообщении #745127 писал(а):

Терминологические тонкости границы между понятиями классической и квантовой информации.

Сути этих терминологических различий я так в итоге и не понял.

[Munin]

Nevin в сообщении #745127 писал(а):

Терминологические тонкости границы между понятиями классической и квантовой информации.

Для тех, кто учебники не читает - "терминологические тонкости". Для тех, кто читает - абсолютно несмешивающиеся жидкости.

(Оффтоп)

Nevin в сообщении #745127 писал(а):

Простите за хамство.

Я тоже был не цветочек. Тоже приношу извинения.

epros в сообщении #745169 писал(а):

Сути этих терминологических различий я так в итоге и не понял.

Это, скорее, различия между классической вероятностью, и квантовой "вероятностью" - а точнее, комплексной амплитудой. Они как-то формулируются на языке теории меры, но я в этом не разбираюсь. В книге
Иванов М. Г. Как понимать квантовую механику
это очень чётко и "на пальцах" изложено в главе 3, буквально дано побуквенное сравнение классических и квантовых формул.

[epros]

Munin в сообщении #745216 писал(а):

Это, скорее, различия между классической вероятностью, и квантовой "вероятностью" - а точнее, комплексной амплитудой. Они как-то формулируются на языке теории меры, но я в этом не разбираюсь. В книге
Иванов М. Г. Как понимать квантовую механику
это очень чётко и "на пальцах" изложено в главе 3, буквально дано побуквенное сравнение классических и квантовых формул.

Что-то я сильно сомневаюсь, что в данном случае всё это применимо. Классическая теория меры трактует «квантовую» и «классическую» вероятности совершенно одинаково. Правда есть некоторые известные соображения, согласно которым к квантовым явлениям якобы не в полной мере применима классическая логика (поскольку там не всегда имеет место дистрибутивность «И» по «ИЛИ»). Чтобы побороть эту «проблему», придумали такую фенечку, как «квантовая логика». В рамках этого формализма, разумеется, квантовые вероятности отличаются…

Но это явно не то, о чём здесь говорилось.

[Munin]

epros в сообщении #745225 писал(а):

Что-то я сильно сомневаюсь, что в данном случае всё это применимо.

"Пастернака не читал, но осуждаю"...

[epros]

Вы об чём? Я в этой теме не вижу никаких аллюзий к квантовой логике. А без этого, по-моему, бессмысленно говорить о каком-то специфически «квантовом» характере информации.

[Munin]

epros в сообщении #745264 писал(а):

Я в этой теме не вижу никаких аллюзий к квантовой логике.

Ну и ладно. Главное, тему прочитайте хорошенько. А аллюзиями заниматься...

[epros]

Munin, я задал простой вопрос (на который ТС, кстати, в отличие от Вас хотя бы попытался ответить): В чём именно заключается свойство «квантовости» применительно к информации. Если Вы прямо на него ответить не можете, не надо постить всякий спам.

[Munin]

Свойство "квантовости" информации заключается в том, что это в строгом смысле не информация вообще. То есть, рассуждая об эксперименте со стороны, рассчитывая его, обладая полной информацией (блин) на руках, мы можем сказать что-то типа "вот тут фотон почувствовал, что его близнеца измерили". Но непосредственный получатель фотона этого абсолютно никак почувствовать не может.

Но если к "квантовой информации" добавить "классическую" информацию (вот тут уже - полноценную), то может получиться какая-то новая информация. Чем, в частности, квантовая криптография и занимается.

Кстати, у того же Иванова есть и глава 10 "Квантовая информатика", в которой он, может быть, эти понятия освещает. Но до неё я не дочитал. Не могу её вам рекомендовать пока. Главу 3 - рекомендую.

(Оффтоп)

За "спам" могу дать в ухо. Это за гранью хамства.

[epros]

Munin в сообщении #745281 писал(а):

То есть, рассуждая об эксперименте со стороны, рассчитывая его, обладая полной информацией (блин) на руках, мы можем сказать что-то типа "вот тут фотон почувствовал, что его близнеца измерили". Но непосредственный получатель фотона этого абсолютно никак почувствовать не может.

Что-то я не нахожу в этих словах никакого смысла. Ладно, раз уж речь идет о спутанности, давайте рассмотрим какую-нибудь до предела упрощённую модель. Скажем, состояния первой частицы характеризуются параметром $x \in \{0,1\}$, а второй — параметром $y \in \{0,1\}$. В формализме КМ состояние первой частицы можно записать волновой функцией $\psi_1 (x)$, состояние второй — волновой функцией $\psi_2 (y)$, а состояние пары частиц — совместной волновой функцией $\psi (x, y)$. Состояния частиц могут быть не спутанными, тогда $\psi (x, y) = \psi_1 (x) \times \psi_2 (y)$. Или состояния могут быть спутанными, скажем, по правилу $x + y = 1$, тогда $\psi (0, 0) = 0$ и $\psi (1, 1) = 0$. Годится такая модель?

Теперь вопрос 1: В чём «квантовость» информации о состоянии? Может в том, что она записана волновой функцией? В серии экспериментов по измерению значения параметра состояния мы, разумеется, узнаем только квадраты амплитуды ВФ, но не фазу. Но если мы знаем, например, что $\psi_1 (0) = \psi_1 (1) = \frac{1}{\sqrt{2}}$, то это — информация (в самом «классическом» смысле слова). И если мы в конкретном измерении получим $x = 0$, то это тоже информация.

И вопрос 2: В чём может (или не может) состоять «квантовость» информации о спутанности? Может в том, что состояние пары частиц может быть либо только спутанным, либо только не спутанным? Да не фига! ВФ $\psi (x, y)$ может быть абсолютно любой, а значит и произвольной линейной комбинацией из этих двух случаев.

[Nevin]

epros в сообщении #745303 писал(а):

В чём может (или не может) состоять «квантовость» информации о спутанности?
Может в том, что состояние пары частиц может быть либо только спутанным, либо только не спутанным? Да не фига! ВФ $\psi (x, y)$ может быть абсолютно любой, а значит и произвольной линейной комбинацией из этих двух случаев

Действия Алисы влияют на вид ВФ :
из $\psi (x, y) = \psi_1 (x) \times \psi_2 (y)$
в $\psi (x, y) = \psi_1 (x) + \psi_2 (y)$
Эксперименты подтверждают, это.
Ограничивает ли конкретный вид связи, между действиями Алисы по изменению ВФ и самой ВФ частиц, что-либо ?
Могут ли действия Алисы по изменению ВФ, быть связаны с ВФ самих частиц ?
Например, так, что они (информация о спутанности частиц и сама спутанность частиц) оказываются спутанными.

[Munin]

epros в сообщении #745303 писал(а):

Теперь вопрос 1: В чём «квантовость» информации о состоянии?

Нету такого параметра, как "квантовость" информации. Есть две совершенно разные вещи: информация и "квантовая информация". Второе - жаргон.

Теперь интересное. Состояние есть. А информации о нём ещё нет. Измерьте его - появится информация (а состояние разрушится). Тогда за неё и поговорим.

epros в сообщении #745303 писал(а):

В серии экспериментов по измерению значения параметра состояния мы, разумеется, узнаем только квадраты амплитуды ВФ, но не фазу.

Разумеется, это грубейшая ошибка, которая и ведёт к вашему непониманию КМ, которое я уже давно констатировал.

Можно измерить разные физические величины (на выбор, но каждую - один раз, после чего в. ф. будет разрушена). Одни из них нечувствительны к фазе, другие - чувствительны. Это принципиально важно. То есть, фазу узнать можно. Хотя и с определёнными жертвами.

Имея множество одинаковых систем, можно измерить разные физические величины, и таким образом, измерить вообще всё досконально - и квадраты амплитуды, и фазы. За исключением ровно одного общего комплексного множителя, тоже "фазы", который общеизвестно ненаблюдаем, и в некоторых формулировках КМ вообще отсутствует.

epros в сообщении #745303 писал(а):

Но если мы знаем, например, что $\psi_1 (0) = \psi_1 (1) = \frac{1}{\sqrt{2}}$

Это утверждение включает в себя фазу. Поскольку без него, мы бы знали только, что $|\psi_1(0)|=|\psi_1(1)|=\tfrac{1}{\sqrt{2}},\quad\psi_1(0)=e^{i\varphi}\psi_1(1).$

epros в сообщении #745303 писал(а):

Но если мы знаем, например, что $\psi_1 (0) = \psi_1 (1) = \frac{1}{\sqrt{2}}$, то это — информация (в самом «классическом» смысле слова). И если мы в конкретном измерении получим $x = 0$, то это тоже информация.

Да, разумеется.

epros в сообщении #745303 писал(а):

Может в том, что состояние пары частиц может быть либо только спутанным, либо только не спутанным? Да не фига! ВФ $\psi (x, y)$ может быть абсолютно любой, а значит и произвольной линейной комбинацией из этих двух случаев.

Нет, любая линейная комбинация от спутанного и неспутанного состояния является спутанным состоянием, кроме случая коэффициентов 1 и 0. "Не спутанное" - это как ноль на числовой оси. Встречается редко, и чуть промахнёшься - будет не ноль.

Математически, неспутанное состояние - это ровно такая $\psi(x,y),$ которая разложима на множители $\varphi(x)$ и $\chi(x).$ Из курса линейной алгебры хорошо известно, что любая $\psi(x,y)$ может быть получена как линейная комбинация разложимых. Но если данная линейная комбинация разложимых сама разложима, то только потому, что у слагаемых линейной комбинации - пропорциональные множители (очевидно по индукции). Если выбрать базисы в пространствах множителей, то тем самым будет выбран и базис в пространстве $\psi(x,y)$ - тензорном произведении этих пространств.

-- 12.07.2013 13:54:36 --

Nevin в сообщении #745352 писал(а):

Действия Алисы влияют на вид ВФ :
из $\psi (x, y) = \psi_1 (x) \times \psi_2 (y)$
в $\psi (x, y) = \psi_1 (x) + \psi_2 (y)$
Эксперименты подтверждают, это.

Ну не пишите бредовых формул! Вас что, кто-то заставляет с ножом у горла?
Да, действия Алисы влияют на вид в. ф., но иначе. И вначале, до действий, в. ф. там имеет другой вид.

Nevin в сообщении #745352 писал(а):

Ограничивает ли конкретный вид связи, между действиями Алисы по изменению ВФ и самой ВФ частиц, что-либо ?

Законы квантовой механики. Откройте, наконец, учебник!!!