Что такое нелокальные скрытые переменные?

Говорят, что неравенство Белла в основном отрицает все возможные теории локальных скрытых переменных как решение запутанности, но что означает нелокальная теория скрытых переменных и как она обходит неравенство Белла?

Ответы (3)

Теорема Белла говорит следующее. Предположим, что каждая измеримая величина для системы описывается стохастической переменной — одним числом, вытащенным из шляпы. Значение стохастической переменной может каким-то образом зависеть от других значений, о которых вы не знаете или не можете измерить — скрытых переменных. Чтобы соответствовать предсказаниям квантовой механики, переменные пространственно разделенных систем должны были бы влиять друг на друга нелокально — без прохождения сигнала между ними.

Таким образом, теорема Белла означает, что любая другая теория, воспроизводящая предсказания квантовой механики, либо работает каким-то образом, отличным от скрытых переменных, либо является нелокальной. Теория нелокальных скрытых переменных просто говорит, что скрытые переменные есть, но они нелокальны. Такая теория не обошла бы неравенство Белла — она утверждала бы, что неравенство верно, и утверждала бы, что законы физики нелокальны.

Я бы также сказал, что кажется странным говорить о преодолении неравенства Белла. Неравенство либо правильное, либо неправильное. Вы должны быть ясны, принимая или опровергая его — преодоление — это расплывчатое описание, которое делает вашу позицию неясной.

Есть и другие ответы на неравенство Белла, которые не предполагают признания того, что мир нелокален, например, попытка объяснить результаты соответствующих экспериментов с помощью квантовой механики вместо того, чтобы пытаться найти другую теорию, воспроизводящую ее предсказания. В квантовой механике нет скрытых переменных — каждая система описывается в терминах наблюдаемых, представленных эрмитовыми операторами:

https://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007

Я думаю, стоит указать на последствия того, что нелокальные скрытые переменные когда-либо станут нескрытыми: нарушение причинно-следственной связи. Итак, поскольку теории скрытых переменных должны быть нелокальными по теореме Белла, такие скрытые переменные не должны (при условии, что мы не хотим нарушения причинности) не наблюдаться даже в принципе . Это немного похоже на эфир или что-то в этом роде: эта вещь в теории, которая никогда не может быть обнаружена, и это делает многих людей довольно неудобными с такими теориями, я думаю (конечно, меня).
@tfb: На самом деле это неправильно. Мы не можем наблюдать нелокальные скрытые переменные в полном объеме , но это ни в коем случае не означает, что мы вообще не можем их наблюдать. Концептуально это ничем не отличается от волновой функции, которую мы никогда не можем измерить полностью, но можем приблизительно измерить в выбранной точке.
Нелокальные скрытые переменные могут работать как глобальные переменные на компьютерах, где на одно место в памяти ссылаются несколько разных локальных областей, которые не используют общие локальные переменные. Существование нелокальных скрытых переменных может слабо поддерживать идею о том, что вселенная является симуляцией.
@alanf Меня не убеждают аргументы Дойча или ваше изложение их. Проблема остановки и теорема о неполноте накладывают ограничения на способность делать заявления о вещах, однако они не мешают вам создавать полную симуляцию, потому что youtu.be/xP5-iIeKXE8 Игра Жизни может проходить в Игре Жизни без чтобы узнать, останавливается ли данный шаблон когда-либо. Симуляция может быть полной симуляцией без необходимости предсказывать, что произойдет дальше внутри самой себя.
@alanf Deutsch пытался истязать доказательство Кантора о неисчислимости реальных чисел, чтобы заявить о симуляции, но это полная чушь. Я имею в виду, что он полностью извратился. Он говорит: «Предположим, что все возможные среды, созданные этим генератором, можно расположить последовательно», но затем его аргумент состоит в том, что конечный генератор конечен, поэтому это не «настоящая виртуальная реальность» или какая-то ерунда. А что, если компьютер, на котором работает симуляция, сам растет в своей реальности, как растет смоделированная реальность? Дойч - идиот (извините).
Он говорит: «Предположим, что все возможные среды, созданные этим генератором, могут быть расположены последовательно», но затем он упоминает «изменение» этих состояний, создание новых состояний, не входящих в последовательность (что противоречит первому утверждению, в котором говорится, что «все возможные среды создаются этим генератором можно выкладывать последовательно". Это фиктивный АФ.
@CommaToast Ваши комментарии искажают позицию Дойча, поэтому представленные вами аргументы не имеют значения. Например, Дойч утверждает, что любая физическая система может быть смоделирована универсальным компьютером, поэтому ваше заявление о том, что он отрицает возможность полного моделирования, ложно.
Есть и другие проблемы с тем, что вы пишите. Например, смысл предположить, что существует список всех возможных сред, а затем показать, что существует среда, которой нет в списке, состоит в том, чтобы показать, что предположение о существовании списка приводит к противоречию, поэтому такой список не может существовать. . Такой аргумент называется доказательством от противного: чтобы лучше понять его, см. «Доказательство и искусство математики» Джоэла Дэвида Хэмкинса, особенно главы 1 и 13.
Я знаю, что это противоречие, но оно ничего не доказывает. Это не подтверждает точку зрения, которую он пытался донести.
Также я не уверен, что «любую физическую систему» ​​можно смоделировать на классическом компьютере. Универсальная машина Тьюринга не может имитировать квантовую случайность. Лучшее, что он может сделать, это использовать псевдослучайный алгоритм. Он может использовать внешний источник случайности, но если он это делает, то на самом деле это не имитация случайности. Кроме того, я скептически отношусь к тому, что классический компьютер может моделировать квантовые нелокальные эффекты; Я бы с большим теплом отнесся к идее, что симуляция нашей реальности возможна на квантовом компьютере или гибриде.

Если вы знаете, что такое локальные скрытые переменные, то любые переменные за пределами этой переменной являются нелокальными.

Локальные переменные (скрытые или иные) — это информация/план, хранящиеся внутри запутанных частиц в момент их ухода. Скрыт или нет - другой вопрос. Думаю, их называют скрытыми, потому что они будут храниться в запутанных частицах и не будут видны сторонним наблюдателям.

Любой другой механизм/план/влияние будет нелокальным.

Не обязательно верно, но пример может быть таким: предположим, что измерения предыдущих пар каким-то образом запоминаются средой, и эта память влияет на результат измерения последующих пар таким образом, что квантовые предсказания совпадают. Под средой я подразумеваю одно или несколько из них: оборудование для создания, измерительное оборудование, пространство в непосредственной близости от эксперимента.

Это можно было бы считать нелокальным влиянием, потому что оно не сохраняется внутри запутанной частицы во время создания. Он скорее будет накапливаться в окружающей среде по мере того, как мы будем измерять все больше и больше запутанных пар, и это накопление будет направлять общий результат в сторону квантовых предсказаний. Этот вид влияния не обязательно должен действовать на сверхсветовой скорости. В таком механизме было бы достаточно простых субсветовых скоростей, поскольку у него достаточно времени, чтобы действовать в течение всего эксперимента.

Это явление называют лазейкой памяти. Могут быть и другие возможности, которым можно дать другое имя. Все нелокальные возможности сообщество QM называет лазейками.

Почти все эксперименты с запутанностью направлены на доказательство двух вещей:

  1. Неравенство Белла нарушается
  2. Все лазейки (нелокальные влияния) закрыты.

Любые наборы данных, не подтверждающие эти две вещи, отбрасываются как ошибочные данные.

Я готов к отрицательным голосам :)

что означает нелокальная теория скрытых переменных

В физике скорость света также известна как максимальная скорость, с которой может перемещаться информация или причинно-следственная связь. Если Алиса находится на расстоянии 1 светового года от Боба, то Боб ничего не может сделать, чтобы отправить сообщение Алисе или значимо повлиять на ее реальность быстрее, чем через 1 год.

Эффект считается «локальным», если он возник в результате действия какой-либо силы или частицы, движущейся со скоростью света или медленнее.

Можно было бы подумать, что это иллюзия макроскопического мира. Для вещи, движущейся со скоростью света, где «здесь» и «там»? Для нас местность — это «там, где я сейчас». Однако для объекта, движущегося со скоростью света, с его точки зрения время не имеет никакого смысла, кроме как в виде перемычки между двумя событиями в разных точках пространства-времени, где его волновой пакет сливается или разделяется на какой-то другой вид волнового пакета.

Понятно, что все, что вы делаете с таким объектом, повлияет на все его существование во времени, и это действительно так, но не настолько предсказуемым образом, чтобы информация могла быть отправлена ​​сверхсветовой.

Тем не менее, некоторым людям не нравится идея, что случайные вещи могут влиять друг на друга таким образом, что, учитывая, что прошло достаточно времени для сбора всей информации, на определенном уровне они кажутся менее чем случайными. Например, мне везет, когда вам не везет, и наоборот, но мы бы никогда не узнали, что наши удачи коррелированы, если бы мы не говорили об этом (иначе они казались бы случайными).

Возможно, если бы это было так, вы могли бы подумать, что Бог знает, какова будет наша удача, поскольку как они могут быть связаны без третьей, «нелокальной, скрытой переменной», которая является источником истины для обоих?

Однако свидетельств нелокальных, скрытых вещей нет и быть не может по определению. Подумайте об этом... если это не локально и скрыто, это означает, что по определению вы не можете ни взаимодействовать с ним, ни знать о нем.

Кто-то может возразить, что с точки зрения Бога неместные и скрытые вещи являются локальными и видимыми. Что он/она/оно заранее знает, каким образом будет поляризован каждый фотон и т. д. Может быть и так, но это никогда не может быть ни доказано, ни свидетельств этого, не разрушив всю вселенную.

Таким образом, большинство ученых публично предпочитают бритву Оккама, поскольку обычно проще иметь дело только с вещами, которые мы можем измерить и проверить воспроизводимым образом.

И поскольку мы можем делать наблюдения, только сталкивая предметы друг с другом, как только вы доберетесь до самого маленького уровня, у вас будет жесткий предел тому, сколько полезной информации вы можете получить, потому что все, к чему вы прикасаетесь, мгновенно улетает.

Но, короче говоря, нелокальные скрытые переменные не имеют никакого отношения к неравенству Белла, которое является просто проверкой того, коррелируют ли результаты двух случайных измерений каким-либо образом, помимо того факта, что сами по себе они являются просто чисто неравенством. случайный.

Соотносятся ли они друг с другом или с чем-то скрытым, третьим? Не имеет значения; нарушение неравенства Белла все равно остается нарушением, независимо от того, сколько слоев скрытых реальностей, как вы себе представляете, может существовать.