Давайте рассмотрим гипотетическую ситуацию, когда есть два электрона. Первый электрон находится в суперпозиции, одновременно находясь в двух разных местах. Пусть местами будут Aи B. Другой электрон находится в суперпозиции, одновременно находясь в положениях Cи D.
Если первый электрон существует в определенном месте A, а второй электрон находится в определенном месте, Cоба этих электрона достаточно близки, чтобы взаимодействовать друг с другом, что дает результирующий результат. Но если бы первый электрон существовал в каком-то месте, Bа второй электрон должен был бы существовать в том же месте, Dони не взаимодействовали бы друг с другом. В двух других случаях электроны не взаимодействуют друг с другом.
Итак, если бы это было так, разве у нас не было бы двух возможных исходов? Первый результат, когда электроны взаимодействуют друг с другом, и второй результат, когда электроны не взаимодействуют друг с другом.
Пусть произойдет первый результат. Это влияет на окружающую среду одним способом. Если происходит второй результат, он по-другому влияет на окружающую среду. Итак, у нас есть два состояния среды:
Изменение происходит в окружающей среде в результате взаимодействия двух электронов.
Изменение, происходящее в окружающей среде, когда оба электрона не взаимодействуют.
Теперь у нас есть две чередующиеся среды, а не чередующиеся положения электронов. Не приведет ли это со временем к сосуществованию двух возможных состояний Вселенной? Итак, когда это происходит, означает ли это, что я публикую этот вопрос и в то же время не публикую этот вопрос здесь? Как это можно решить?
Давайте сначала немного изменим вопрос, чтобы избавиться от проблемы с идентичными частицами: исходное состояние состоит в том, что электрон находится в точках A и B, а протон — в точках C и D, т. е. |i> = (|A>+|B> )(|C>+|D>) (нормализация не рассматривается). Это состояние можно записать как |i> = |AC> + |AD> + ... означая, что «электрон в A, протон в C» и в то же время «электрон в A, протон в D» и, . .. Поскольку квантовая механика является линейной, вы можете оценить, что происходит, когда начальное состояние было |AC> и т. д. Результирующее конечное состояние |f> тогда является суперпозицией этих конкретных конечных состояний. Все конкретные конечные состояния включены как возможности в результирующее конечное состояние.
Если ваша среда является квантовой, вы получите суперпозицию комбинированных (система, среда) состояний (*). Система и окружающая среда будут переплетены.
Если ваша среда классическая, ее можно интерпретировать как измерение. Тип измерения (= ваша среда), который вы выполняете, будет определять возможные результаты и их соответствующие вероятности.
Почему квантовая среда должна вести себя не так, как классическая среда? Именно на этот вопрос указал Шредингер в своем эксперименте с кошкой. В теории декогеренции состояние (*) декогерентизируется в суперпозицию состояний с определенными результатами измерения (состояния указателя). Как разрешается эта суперпозиция? В теории многих миров каждый из определенных исходов будет реализовываться в разных «мирах». Итак, в конце концов, будет четыре «экземпляра» «Шрерам К». Один видит результат взаимодействия "электрона в А и протона в С", другой результат от... :-)
@CuriousOne: это абсолютно неправильно. Квантовая механика применима не только к конструкциям, но и к одиночным квантовым системам.
Редактировать: @CuriousOne: Один электрон может находиться в суперпозиции между A и B. Что это значит? Когда вы измерите его положение, вы найдете его либо в А, либо в В. Но до измерения он был не в А и не в В, а в суперпозиции. Посмотрите на эксперимент с двумя щелями. Когда вы посылаете электрон через двойную щель, он оказывается в какой-то точке детектора. Когда вы проходите много электронов независимо друг от друга, вы увидите интерференционную картину (поэтому один электрон уже может находиться в точках A и B. См. https://en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiment ).: Йонссон; Поцци и др.; Тономура). Теперь измерьте, через какую щель проходит электрон: А — «верхняя щель», Б — «нижняя щель». Повторите эксперимент. Вы всегда найдете при прохождении либо через А, либо через В. Если вы манипулируете им таким образом, что он обязательно проходит через А или через В, интерференционная картина исчезнет. В этом и суть: если состояние представляет собой «суперпозицию А и В», электрон сможет интерферировать. Если состояние «либо в A, либо в B, я просто не знаю», оно не будет вмешиваться.
Не существует интуитивного описания того, что значит для электрона находиться в суперпозиции двух разных мест. Но чего это точно не означает, так это того, что электрон находится одновременно в обоих положениях.
Наиболее важным эффектом суперпозиции является интерференция суперпозиций. Квантовая система в наложенных состояниях А и В не находится одновременно в состоянии А и в состоянии В, она находится в состоянии, в котором А и В интерферируют. Но это еще не все: всякий раз, когда А и В представляются как два интерферирующих физических описания системы, это происходит потому, что из физики мы знаем, что А и В являются единственными приемлемыми описаниями поведения системы: альтернативы С для рассмотрения нет. В классической механике это было бы потому, что А и В являются экстремумами действия системы (согласно принципу наименьшего действия). То Дирак, то Фейнман показали, что сам принцип наименьшего действия происходит из квантового интеграла по траекториям.: пути наименьшего действия возникают из-за интерференции всех мыслимых путей. Итак, мы с самого начала поняли это наоборот: А и В примечательны только потому, что сами представляют собой суперпозицию всех вообразимых состояний системы!
Возвращаясь к нашему электрону, это означает, что более правильное описание его квантового состояния состоит в том, что оно показывает, что он занят параллельным исследованием всех вообразимых способов поведения, всех мест, всех движений, даже произвольно странных с резкими изменениями направления, абсолютно все они, бесконечность их. Под «параллельным исследованием» я подразумеваю очень абстрактное взаимодействие между всеми этими видами поведения. Все они вращаются в каком-то абстрактном месте в соответствии с их соответствующим действием, и когда мы объединяем их вместе, принимая во внимание эти вращения как фазовые отношения, определяющие общую интерференцию, мы в конечном итоге получаем распределение вероятностей для измерения конкретных наблюдаемых параметров электрона (таких как его положение). или его импульс), даже не его полное состояние (которое было бы положением и импульсом вместе).
Теперь рассмотрим два электрона. Согласно приведенному выше обсуждению, это только полуклассическое описание, если сказать, что один находится в A+B, а другой находится в C+D. Мы должны думать, что они оба делают свое дело в интеграле по путям, куда включены все мыслимые ситуации. Если позиции A, B, C и D являются привилегированными, это происходит из-за среды, в которой они живут, что проявляется в виде граничных условий в интеграле по путям. На квантовом уровне двухэлектронная система просто исследует абсолютно все поведения, совместимые с граничными условиями окружающей среды. Видите ли, здесь подразумевается тот факт, что среда не изменяется системной динамикой (в любом ее наложенном вкладе). Это также подразумевалось в приведенном выше введении действия, потому что действие требует определения граничных условий. Если это предположение неверно, тогда мы не можем представить окружающую среду в терминах граничных условий, так что это больше не среда, и мы должны сделать ее частью квантовой системы; это называетсязапутанность . Вот к чему вы поднимаетесь в своем вопросе: реактивная среда обречена на запутывание с квантовой системой.
Итак, если квантовые системы распространяются путем запутывания, то откуда у нас вообще классическая среда? Это все еще открытый вопрос. Это связано с проблемой измерения , поскольку измерение обеспечивает граничное условие, но мы не знаем, что именно представляет собой измерение.
Даниэль Санк
Любопытный
Даниэль Санк
Любопытный
Мирный