Как сохраняется локальность в квантовой механике?

Я читал этот пост:

http://motls.blogspot.com/2015/06/locality-nonlocality-and-anti-quantum.html

Конкретно здесь: «Нет нелокальности. Нет действия на расстоянии. В этом утверждении нет никаких сомнений».

Я озадачен, как локальность сохраняется. Предположим, мы проводим стандартный эксперимент с двумя коррелирующими частицами. Мы измеряем спин одной частицы вдоль определенной оси. Другая частица имеет противоположный спин вдоль той же оси.

Если частица не имеет спина до того, как она будет измерена, и если вы измерите спин одной, то другая имеет определенно противоположный спин... как же нет какого-то действия на расстоянии?

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Вот видео с Мюрреем Гелл-Манном, где он говорит то же самое. Но это все еще ничего не проясняет для меня:

https://www.youtube.com/watch?v=AlIlkn3OxMI

@ACuriousMind, я понимаю, что общение с помощью этой системы невозможно. Но это не мой вопрос.
Но это и есть локальность предотвращение фактической передачи информации разделенными пространственно-подобными событиями. Он не запрещает корреляцию как таковую.
@ACuriousMind, но корреляция не является причинно-следственной связью, верно? В эксперименте, если кто-то измерит спин одной из частиц, не повлияет ли это на спин другой частицы? Спин не существовал до измерения, верно?
Связано: physics.stackexchange.com/q/3158/2451 и ссылки в нем.
В мешке красный и синий шарики. Каждый из нас берет по одной, не глядя. Затем вы отправляетесь на Плутон. Я смотрю и вижу красный шарик. Я сразу знаю, что у тебя есть синий шарик. Есть над чем задуматься...
@ChrisWhite, это нормально, если мрамор имеет цвет, когда ты не смотришь. Или у него есть свойство, что «если бы на него посмотрели, он был бы красным». Если у мрамора нет такого свойства, когда вы не смотрите, то у нас та же проблема. Действие на расстоянии.
«Комментарии, которые я написал выше, на 100% верны, а люди, которые не получают этих баллов, на 100% некомпетентны». Я думаю, что автор просто прикалывается.
Я думаю, что точка зрения @ChrisWhite заключается в том, что корреляция не является интересной частью. Мрамор можно соотнести. В квантово-запутанных состояниях происходит что-то еще , что делает их немного более тонкими, чем можно описать только корреляциями.
@DanielSank: Да, вселенная действительно распределяет что-то по линиям более 20 физических констант отсюда туда ... и мы тоже не знаем, как она это делает. Это говорит о том, что в этом аквариуме находится гораздо более крупная акула, чем запутанная.

Ответы (2)

В общих чертах -

Локальность сохраняется одним из двух способов -

  1. Две запутанные частицы начинаются с достаточно сложной/способной волновой функции, которая генерирует корреляцию, даже когда независимо (без какой-либо таинственной связи) работает с двумя частицами. - Это общепринятое, наиболее принятое квантовое объяснение. Я предполагаю, что это называется принципом суперпозиции, амплитудой соединения нескольких частиц. Если кто-то достаточно хорошо изучил математику QM, то есть высокие шансы, что это будет лучшим решением, по его / ее мнению.

  2. Кажется, многие до сих пор думают, что все возможные классические объяснения корреляции не исчерпаны, и может существовать какое-то объяснение, которое еще предстоит найти.

Корреляция означает следующее поведение -

а) антикорреляция во всех направлениях, всегда

б) статистически 50/50 в любом направлении для каждой частицы независимо

c) статистическая корреляция Sq(sin(A/2)) при относительном угле A.

d) Пожалуйста, прокомментируйте, нужны ли какие-либо дополнения/исправления к трем вышеперечисленным.

Локальные переменные/планы (т.е. полностью заранее определенные планы) недостаточны для демонстрации корреляций, и это было математически доказано неравенством Белла.

Неравенство Белла опровергло способность «локальных», «статических» «переменных» описывать корреляцию. Это не опровергло то же самое для «локальных» «функций», таких как суперпозиция и т. Д.

Что касается первого способа сохранения локальности... имеют ли частицы спин до проведения измерения? Если этих спинов не существует до измерения, то я не понимаю, как может быть корреляция в измерениях без какого-то мгновенного действия на расстоянии.
Это математическая магия, суперпозиция должна действовать. Это означает, что волновая функция имеет многоуровневую глубокую функциональность, которая делает ее такой функциональной. Вы можете убедиться, только изучив достаточное количество QM. Я сам не знаю математики, но я знаю, что это такое. Из-за этой «почти магической» математической способности суперпозиции некоторые люди путают ее с нелокальностью и думают, что существует сверхсветовая связь.
И некоторые люди все еще думают, что может быть другое, еще не обнаруженное объяснение. Одна вещь, с которой согласны почти все, это то, что сверхсветовой связи нет. Я лично не полностью убежден в объяснении суперпозиции (отчасти потому, что я не изучал математику), но нужно уважать мудрость столь многих заслуживающих доверия людей.
@AmeetSharma: Первая проблема с вашим предложением — использование слова «частица», вторая — использование множественного числа. В квантовой механике нет частиц, есть только кванты. На самом деле существует только один объект, и каждая часть эксперимента на самом деле является частью этого объекта: физического вакуума.
@ Любопытно, я не понимаю, как это позволяет избежать действий на расстоянии. Даже если Вселенная — это всего лишь один объект, разве измерение чего-то в одной ее части мгновенно не повлияет на то, что будет измерено в другом месте? Люди продолжают говорить, что измерения просто коррелированы, но для корреляции должно существовать какое-то свойство, предшествующее измерению. Как можно соотнести несуществующие свойства?
Амит Шарма: Поскольку запутанные частицы были вместе во время создания запутанности, они имеют одну и ту же волновую функцию, которая способна к корреляции. Вы можете сказать, что сама функция коррелирует во время создания запутанных частиц.
Свойство существует в виде функции до измерения. При измерении понимается (благодаря функции), что результаты коррелируют статистически, а не в пределах одной пары. То, что коррелирует внутри одной пары, является просто антикорреляцией, которую можно легко предопределить, но как часть функции, а не как статическую переменную. Таким образом, функция суперпозиции на самом деле является скрытой переменной, которая выполняет свою работу. Я знаю, что это трудно понять, но я думаю, что это доказано математически, и на данный момент у нас нет лучшего объяснения.
@AmeetSharma: я просто указываю, что если вы начинаете физический оператор с неправильной моделью вашей системы, из этого вообще не может получиться ничего хорошего. Локальная запутанность никогда не измеримо изменяет ничего. Вы не можете даже включить свет в запутанном состоянии. Я понимаю, что вам неудобно из-за того, что природа не такая, какой она казалась, когда вы ничего не знали, кроме школьной физики... но это так.
@CuriousOne, хорошо, можешь описать эксперимент в моем посте с «правильной» моделью?
@AmeetSharma: вы измеряете корреляции одного квантового поля. Это правильная модель.

Квантовая система описывается набором операторов, называемых наблюдаемыми. Эти наблюдаемые представляют все возможные результаты конкретного измерения. Когда вы измеряете запутанную систему, происходят все возможные результаты. Корреляция устанавливается только после «сравнения» результатов измерений, то есть после взаимодействия информации об одном результате с информацией о другом, см.

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

http://arxiv.org/abs/1109.6223 ,

для более подробной информации.