Лазейка детерминизма?

Я думал о вопросе, который я разместил вчера, и я придумал лучший способ задать его.

Я пытаюсь понять, почему QM требует «чистой случайности». Предположим, у вас есть фотон со скрытой переменной. Эта скрытая переменная является генератором псевдослучайных чисел. ф ( т ) е р такой, что 0 ≤ ф ( т ) ≤ 1 . Если ф ( т ) > 0,5 , фотон проходит через поляризатор, и если ф ( т ) ≤ 0,5 , Это не. Если бы экспериментатор мог выяснить, что представляет собой этот ГПСЧ, он мог бы предсказать результат каждого измерения, а это больше, чем может предсказать КМ.

Другими словами, у фотона есть локальная скрытая переменная, которая, если бы она была известна, устранила бы возможность «истинной» случайности, в то же время воспроизводя распределение вероятностей, предсказанное КМ.

Однако теорема Белла исключает такую ​​возможность. Это не то, с чем у меня проблемы — отказ от локальности меня устраивает. Итак, подумайте об этом:

PRNG больше не скрытая переменная каждого фотона, а скрытая переменная запутанной двухфотонной системы. Я уверен, что это можно сделать с помощью одного ГПСЧ, но для простоты объяснения предположим, что со всей системой связаны два отдельных ГПСЧ: г 1 ( т ) и г 2 ( т ) .

Фотоны запутываются и разделяются. Фотон 1 направляется к поляризатору 1 под углом θ 1 а фотон 2 направляется к поляризатору 2 под углом θ 2 . Хорошо известно, что вероятность того, что каждый фотон дает одно и то же измерение, определяется выражением:

п ( θ 1 , θ 2 ) "=" потому что 2 ⁡ ( θ 1 − θ 2 )

и это проверено экспериментально. Ясно видно, что, поскольку углы каждого поляризатора могут быть изменены, пока каждый фотон все еще находится в полете, между результатами измерения должна быть мгновенная связь.

Однако для меня это все еще не означает истинной случайности.

Предположим, что фотон 1 достигает своего поляризатора первым в момент времени. т 1 . Проходит ли он через поляризатор, просто задается логическим значением Икс 1 "=" г 1 ( т 1 ) > 0,5 . Теперь определите другое логическое значение

Д "=" г 2 ( т 2 ) < потому что 2 ⁡ ( θ 1 − θ 2 )

, где т 2 это время, когда фотон 2 достигает своего поляризатора. Прохождение фотона 2 через поляризатор определяется выражением:

Икс ¯ 1 Д ¯ + Икс 1 Д

Насколько я могу судить, это не нарушает ни одного из постулатов КМ или какой-либо теоремы о невозможности, и это детерминировано. Где я неправ?

Проблема здесь в том, что вы явно заявили, что фотон 2 не пройдет через поляризатор, если фотон 1 пройдет и угол между ними равен π / 2 . Это неправда; фотон 2 все еще может проходить через поляризатор 2, однако измерения больше не коррелируют. Суть утверждения о том, что теперь оно случайное, состоит в том, что нет никакого способа определить, пройдет ли оно через поляризатор, не взаимодействуя с фотоном. По сути, вычислить ГПСЧ до измерения невозможно.

Ответы (2)

Опубликованы детерминистские альтернативы индетерминистской копенгагенской интерпретации квантовой механики.

Наиболее известна теория де Бройля-Бома .

Дэвид Бом написал книгу « Неразделенная Вселенная: онтологическая интерпретация квантовой теории» незадолго до своей смерти в 1992 году вместе с Бэзилом Хили. Книга объясняет детерминистическую интерпретацию Бома и сравнивает ее с индетерминистскими интерпретациями, такими как копенгагенская интерпретация и интерпретация многих миров. Ссылка на обзор книги . Цитата из обзора: «Таким образом, в бомовской механике конфигурация системы частиц эволюционирует посредством детерминированного движения, управляемого волновой функцией. В частности, когда частица попадает в двухщелевой аппарат, щель, через которую она проходы и то место, куда он попадает на фотопластинку, полностью определяются его начальным положением и волновой функцией».

Детерминистическая интерпретация не была опровергнута.

В Энциклопедии философии Стэнфордского университета есть обширная статья о механике Бома .

Когда они могут делать предсказания, они оба дают одинаковые экспериментальные результаты. Преимущество копенгагенской точки зрения состоит в том, что она естественным образом ведет к КТП. Опрошенные мной эксперты не знали ни о какой бомовской интерпретации КТП.
@Davidmh Это действительно удивительно, что эксперты, которых вы спрашивали, не знали об интерпретации. Может быть, они знают это как модель «пилотной волны» или как-то иначе. Интерпретация Бома определенно упоминается в рецензируемой литературе, начиная с Bohm, D., 1952, «Предлагаемая интерпретация квантовой теории в терминах «скрытых» переменных, I и II», Physical Review, 85: 166–193. Список статей доступен здесь: bohmian-mechanics.net/research_papers.html . Профессор Детлеф Дюрр из LMU (Мюнхен) и профессор Шелдон Гольдштейн из Рутгерса активно работают в этой области.
На Physics Stack Exchange есть около 6 вопросов по механике Бома, в том числе: «Почему люди до сих пор говорят о механике Бома» physics.stackexchange.com/questions/7112/…
@Davidmh Есть "Бомовская механика и квантовая теория поля" Phys.Rev.Lett. 93 (2004) 090402 arxiv.org/abs/quant-ph/0303156

Если вы хотите настаивать на том, что классическая теория скрытых переменных может воспроизвести предсказания КМ, никто не может сказать, что вы не правы (просто упрямы). Но если вы признаете еще одно, что физика должна быть локальной, то мы вас поймали!

Так что, не задумываясь подробно о вашей модели, я могу сказать, что такая модель может воспроизводить предсказания КМ, но она не может быть локальной.

Вы не нашли противоречия, поэтому вам не нужно делать вывод, что ваши расчеты или предположения неверны.

Я не пытаюсь настаивать на классической теории — я лучше всего учусь, пытаясь придумать контрпример, а затем выясняя, что пошло не так (полагаю, вы могли бы назвать это обучением на противоречии?)
@Ник, как только вы убедите себя в теореме Белла, не должно быть никакой двусмысленности в отношении того, что здесь можно, а что нельзя делать. Я бы сказал, что это путь.
Тогда хорошо. Это именно то, что я делаю здесь.
Лазейка детерминизма?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v