Что не так с нарушением локальности (парадокс ЭПР)?

Изучая парадокс ЭПР, в какой-то момент мы должны смириться с тем, что Реальность и Локальность не могут быть одновременно истинными в современной теории квантовой механики.

В Physics.SE много было сказано о парадоксе ЭПР и о запутанности, но мой вопрос совсем в другом. Для меня нарушение Локальности не выглядит чем-то большим: через запутанность вы на самом деле ничего не передаете, ни физические величины (энергия, импульс,...), ни просто информацию. И действительно, такая форма нарушения Локальности не противоречит специальной теории относительности. Мне действительно кажется, что ничто не передается быстрее скорости света. Мы просто получаем информацию о чем-то, что может быть даже на космическом расстоянии, но что в этом плохого?

Существует ли на самом деле теория, которой противоречит подобное нарушение Локальности? Любой эксперимент? Или ученые не хотят отказываться от Локальности только на основании здравого смысла и классического взгляда на мир?

обратите внимание, что, Белл или не Белл, квантовая механика локальна в том смысле, что сверхсветовая связь невозможна ( и точность квантовой механики проверялась бесчисленное количество раз). Помимо философии, я бы сказал, что необходимость использовать нелокальную теорию/формализм для описания строго локальных явлений была бы немного странной.

Ответы (4)

Или ученые не хотят отказываться от Локальности только на основании здравого смысла и классического взгляда на мир?

Это точно.

Парадокс ЭПР на самом деле не парадокс. Это объясняется запутанностью и (копенгагенской интерпретацией) квантовой механики. Нет передачи чего бы то ни было, так как есть только одна волновая функция, которая расширяется в пространстве, чтобы инкапсулировать оба тела, и ее коллапс происходит одновременно везде. Так что это даже проблема местности как таковая.

Кроме того, в обычном мысленном эксперименте с ЭПР вероятность увеличения или уменьшения скорости вращения составляет ровно 50 на 50, то есть чисто случайно. Таким образом, вы даже не можете использовать это для передачи информации . Если бы вероятность не была 50 на 50, то вы должны были иметь информацию о конкретном процессе распада до события...

Весь смысл «парадокса» в том, что классически вы ожидаете, что вещи, бесконечно далекие друг от друга, будут независимы друг от друга. Весь вопрос в том, «на каком расстоянии должны находиться два тела, кратковременно взаимодействовавшие друг с другом в момент времени 0, чтобы не требовать включения другого для описания первого?». Квантово-механический ответ: никогда .

«Никогда» на самом деле не отвечает «насколько далеко?». Это немного сбивает с толку. Я думаю, вы имели в виду «как бы далеко цель не была выполнена».
@Руслан Не очень понимаю критику. Хотели бы вы, чтобы я ответил «в бесконечности»? Но это предполагает, что степень запутанности экспоненциально затухает, что, хотя, возможно, и верно, я не хотел предполагать. Моя логика была похожа на ответ «Я не продаю машину» на вопрос «Сколько стоит эта машина».
Классически они не требуют включения на каком-либо расстоянии или времени, чтобы описать друг друга. ЭПР Намеренно сопоставляет две частицы и отправляет их в разные стороны для измерения. После того, как они отделились, они не имеют ничего общего друг с другом классически или каким-либо другим образом.

Мы просто получаем информацию о чем-то, что может быть даже на космическом расстоянии, но что в этом плохого?

Я думаю, что вы немного недооцениваете парадокс здесь. Конечно, вы можете представить себе классическую ситуацию, когда вы получаете информацию об объекте, пространственно-подобном отделенном от вас, таким образом, что это никого не удивит. Например, если вы вытащите один мяч из мешка с красным и синим мячом, не глядя на цвет, а затем отправитесь в галактику Андромеды и посмотрите, вы мгновенно узнаете цвет другого мяча.

Белл показал на простом математическом факте, что этого недостаточно для объяснения запутанности в квантовой механике. Одним из простых способов описать это является игра CHSH, в которой Алисе и Бобу (разделенным на протяжении всей игры) даются независимые случайные биты. Икс , у и они должны выводить биты а , б такой, что а + б "=" Икс у мод 2 . Классически нетрудно убедить себя, что лучшее, что они могут сделать, это угадать а "=" б "=" 0 и выиграть 75 % времени. Но если у них есть общая запутанная пара частиц, они могут победить. 85 % времени. Смириться с этим гораздо сложнее, чем с ситуацией, описанной в предыдущем абзаце.

В конце концов, конечно, в этом нет ничего плохого, и эксперименты убедительно продемонстрировали, что вселенная действительно работает именно так. Но это определенно нечто удивительное и противоречащее нашей классической интуиции.

Существует компьютерная аналогия для объяснения QM, с которой, я думаю, никто не согласится. Это вычислительная версия квантовой механики, в которой говорится, что запутанное состояние в КМ не может быть смоделировано двумя отдельными компьютерами, которые моделируют каждую частицу отдельно. То есть, если вы моделируете две запутанные частицы, которые удаляются друг от друга, вы не можете выделить отдельный компьютер для каждой частицы, даже если они разделены. Подробнее см. здесь . В этом смысле КМ нелокальна. Многие физики по каким-то причинам до сих пор не убеждены, что эта компьютерная аналогия что-то добавляет к обсуждению. Для меня это доказательство того, что нелокальность неизбежна.

Мы просто получаем информацию о чем-то, что может быть даже на космическом расстоянии, но что в этом плохого?

Ничего. Просто есть точки зрения, как бороться с запутанностью. Обычно суперпозиция является временной, но реальной вещью, даже на расстоянии. И запутывание заканчивается после производства, и только наши знания о компонентах равны нулю до измерения. Сложность возникает из-за трех фактов: разрушение состояний, но получение правильного результата для обеих частиц менее чем на 50 процентов.

Несмотря на это, все же можно сопоставить (не запутать) два объекта и отправить их на два разных тестера с результатами, соответствующими квантовой механике. Измерения будут следовать закону Малюса cos2theta.