Обратная причинность: вопрос/расширение к «Экспериментальному обмену запутанностью с отложенным выбором» Ма и др.

В довольно интересном с философской точки зрения эксперименте Ma et al. показывают, что в квантовой физике существует обратная причинность. В статье Ars Technica дается менее технический отчет.

Из Арс Техника:

Переключение запутанности с отложенным выбором состоит из следующих шагов. (Для удобства я использую те же имена для вымышленных экспериментаторов, что и в статье, но обратите внимание, что они представляют акты измерения, а не реальных людей.)

• Два независимых источника (обозначенные I и II) производят пары фотонов, так что их состояния поляризации запутаны. Один фотон от I отправляется Алисе, а один фотон от II отправляется Бобу. Второй фотон от каждого источника идет к Виктору. (Я не уверен, почему третьего лица зовут «Виктор».)

• Алиса и Боб независимо выполняют измерения поляризации; во время эксперимента между ними не происходит никакой связи — они устанавливают ориентацию своих поляризационных фильтров, не зная, что делает другой.

• Через некоторое время после того, как Алиса и Боб выполнили свои измерения, Виктор делает выбор («отложенный выбор» в названии). Он либо позволяет своим двум фотонам из I и II двигаться дальше, ничего не делая, либо комбинирует их так, что их состояния поляризации запутываются. Окончательное измерение определяет состояние поляризации этих двух фотонов.

Затем сравниваются результаты всех четырех измерений. Если Виктор не запутал два своих фотона, фотоны, полученные Алисой и Бобом, не коррелируют друг с другом: результаты их измерений согласуются со случайностью. (Это часть названия «обмен запутанностью».) Если Виктор запутал фотоны, то фотоны Алисы и Боба имеют коррелированную поляризацию, даже если они не были частью одной и той же системы и никогда не взаимодействовали.

Вот это уже само по себе интересно. Моя интерпретация состоит в том, что вселенная уже «знает», запутается Виктор или нет, во время измерений Алисы и Боба (поскольку она контролирует генератор случайных чисел Виктора). Это позволяет избежать парадокса.

Однако действительно интересный вопрос заключается в том, почему они не разработали эксперимент следующим образом:

Вместо того, чтобы позволить Виктору случайным образом выбирать, следует ли запутывать, он должен основывать свое решение на измерениях Алисы и Боба: если они измерили коррелированные поляризации, он не должен запутываться; если бы они измеряли некоррелированные поляризации, он должен был бы запутаться.

По-видимому, это заставит вселенную производить коррелированные поляризации для Алисы и Боба, несмотря на то, что между ними нет никакой цепи запутанности. (Потому что, очевидно, было бы противоречиво, если бы они не были коррелированы, несмотря на то, что их связывает цепочка.)

Мне это кажется более интересным экспериментом/результатом. Любая идея, почему они не сделали это таким образом?

Обновление, чтобы ответить на комментарий @Nathaniel: я не думаю, что необходимы несколько измерений. Предположим, что и Алиса, и Боб проверяют наличие горизонтальной поляризации: тогда, если Виктор решит запутаться, и Алиса, и Боб должны получить одинаковый результат (либо срабатывает, либо не срабатывает). Очевидно, нет противоречия в том, что они оба получают один и тот же результат, даже если цепи нет, но эксперимент, который я предлагаю, подразумевает, что они всегда будут получать один и тот же результат, несмотря на то , что никакой цепочки никогда не было.