Откуда мы знаем, что квантовая запутанность работает независимо от расстояния?

Говорят, что квантовая запутанность работает независимо от расстояния. 2 частицы могут быть запутаны, и информация передается мгновенно, даже если они находятся на расстоянии световых лет друг от друга.

Но откуда мы знаем, что это все еще работает при таком огромном расстоянии между обеими частицами? Я могу представить эксперименты в лаборатории или даже на противоположных сторонах планеты, но не с расстоянием между ними световыми годами. Так откуда мы знаем?

Связано: physics.stackexchange.com/q/3158/2451 и ссылки в нем.
«информация передается мгновенно». Это категорически отвергается многими интерпретациями QM и, по крайней мере, большинством считается вводящим в заблуждение.
Я удалил высоко оцененный комментарий, который должен был стать ответом, и около шести ответов на него. Пожалуйста, используйте комментарии только для того , чтобы предлагать улучшения в публикации, к которой они прикреплены.

Ответы (10)

Расстояние не является релятивистским инвариантом. Пусть А будет событием, отмеченным тем, что я начал писать этот ответ, а В — событием, когда я закончу его писать. В системе отсчета моего стола расстояние между А и В равно нулю, но в системе отсчета наблюдателя, движущегося со скоростью 0,9999999 с относительно земли расстояние между А и В составляет миллионы километров.

Если разделение между двумя событиями пространственноподобно, то все, что мы можем сказать, это то, что в других системах отсчета они также пространственноподобно разделены. Расстояние между ними можно сделать сколь угодно большим, выбрав подходящую систему отсчета.

Итак, все, что нам нужно, — это один эксперимент, показывающий, что запутанность работает на пространственноподобных интервалах, а из этого следует, что она работает на сколь угодно больших расстояниях. Один из таких экспериментов — Guerreiro et al., http://arxiv.org/abs/1204.1712 .

В вашем первом примере разделение между событиями похоже на время. А вы утверждаете, что расстояние между ними можно сделать сколь угодно большим, наблюдая за ними из подходящей системы отсчета. Эта часть звучит правильно. Но как из этого следует, что то же самое верно и для событий с пространственноподобным разделением? Не приведет ли сокращение длины к обратному результату, так что пространственноподобное расстояние можно сделать сколь угодно малым, но не большим?
Время=Пространство=Пространство-время. Первый пример похож на пространство, чтобы его было легче понять. Расстояние между A и B не обязательно равно нулю. Он равен нулю в системе отсчета на Земле, потому что он движется с той же скоростью, что и стол, и, таким образом, не может записать движение Земли вокруг Солнца или Солнца вокруг Млечного Пути как фактор в своих уравнениях. Движение планеты сделало бы расстояние от AB относительно отличным от нуля с течением времени. Таким образом, пространство для того же уравнения определяется не в терминах абсолютного нулевого движения, а относительного движения по отношению к наблюдателю , который также находится на Земле.
Чего ждать? Похоже, это вообще не отвечает на ОП, просто добавьте больше деталей к его вопросу. Геррейро показывает статистически значимое распределение на любом расстоянии, на котором он измерял; ОП по существу спрашивает: «Откуда мы можем знать, что распределение инвариантно с расстоянием?»
@kasperd: Временные и пространственные случаи не совпадают. Я обсуждал времяподобный случай просто как иллюстрацию того факта, что расстояния не инвариантны. Для пространственноподобного случая тот факт, что расстояние можно сделать сколь угодно большим, следует из записи преобразования Лоренца. Когда события одновременны в каком-то кадре, то их разделение в другом кадре в раз больше γ , которую можно сделать сколь угодно большой.
@fectin: расстояние можно сделать сколь угодно большим, просто изменив систему отсчета.
Конечно, может. И как это влияет на раздачу?
Я утверждаю, в духе многих других ответов, опубликованных здесь, что этот вопрос в основном касается эмпирической проверки моделей. С этой точки зрения этого ответа недостаточно. В этом ответе говорится, что если верить предсказаниям специальной теории относительности и квантовой механики вплоть до очень высоких скоростей, то текущие эксперименты уже согласуются с квантовой запутанностью, «работающей» на сколь угодно больших расстояниях. Но дух этого вопроса ставит под сомнение математические теории до тех пор, пока не будут предоставлены эмпирические доказательства...
Еще не было эмпирических доказательств того, что квантовая механика и специальная теория относительности должны работать должным образом при таких больших масштабах скоростей и расстояний, поэтому я не думаю, что этого ответа достаточно в качестве ответа на вопрос ОП.
@jgerber: еще не было эмпирических доказательств того, что квантовая механика и специальная теория относительности должны работать должным образом на этих больших скоростях и расстояниях. Какие скорости и масштабы вы имеете в виду? Лоренц-инвариантность была проверена с невероятно высокой точностью при различных скоростях и масштабах. Примером при скоростях, очень близких к c, может быть катастрофа с нейтрино в ЦЕРНе со сверхсветовой скоростью, которая позже была решена и оказалась согласующейся с лоренц-инвариантностью.
Это справедливое замечание. Мне не ясно, что эксперименты с частицами основаны на типе запутанности, который измеряется в экспериментах Белла, и поэтому может быть несправедливо экстраполировать теорию запутанности на высокие скорости, основанную на этих других экспериментах, хотя я согласен со своей точкой зрения. слабый. Мой ключевой момент заключается в том, что ваш пост требует теоретической экстраполяции, которая может быть или не быть оправданной в зависимости от того, насколько педантичным может быть читатель. Или, скорее, в зависимости от того, насколько сильно читатель хочет придираться к существующим доказательствам для расширения существующих теорий.
(1/2) @jgerber: Из эксперимента мы знаем, что запутанность должна двигаться намного быстрее скорости света: arxiv.org/abs/1303.0614 И мы знаем из теории, что запутанность движется с любой конечной скоростью быстрее, чем с можно использовать для сверхсветовой связи: nature.com/articles/nphys2460
(2/2) Я не думаю, что в принципе можно сказать, что не существует мыслимой теории, которая допускала бы такую ​​сверхсветовую передачу сигналов, но при этом была бы совместима с существующими экспериментами и базовыми понятиями причинности, необходимыми для существования физического мира. есть какая-то связная логика. Никогда нельзя однозначно сказать, что теория, которую вы имеете, является единственно правильной теорией. Но будет справедливо сказать, что, поскольку теория распространения запутанности потребовала бы полного пересмотра основ современной физики, бремя доказательства, безусловно, лежит на человеке, утверждающем, что она может быть жизнеспособной.
@Rococo «Но будет справедливо сказать, что, поскольку теория распространения запутанности потребует полного пересмотра основ современной физики, бремя доказательства, безусловно, лежит на человеке, утверждающем, что она может быть жизнеспособной». Я согласен с этим утверждением. Но я добавляю предостережение, что мы не должны сбрасывать со счетов такие вопросы, как ОП, потому что они «требуют переписывания современной физики». Современные тесты Белла можно интерпретировать как точные проверки законов специальной механики и теории относительности. Прецизионные тесты, когда они станут достаточно экстремальными, могут открыть новую физику.
Возможно, мы обнаружим, что как бы мы ни старались, мы не сможем увидеть корреляции Белла между частицей, связанной с Землей, и частицей на Луне. Это будет означать, что что-то не так либо с теорией относительности, либо с квантовой механикой. Возможно, изучение этого несоответствия поможет найти, например, теории квантовой гравитации. Предупреждение заключается в том, что мы должны продолжать задавать такие вопросы, как ОП, иначе мы можем ложно экстраполировать теорию и что-то упустить.

Термин «существует квантовая запутанность» является подмножеством термина «существует единственная квантово-механическая волновая функция, описывающая систему».

Если вы знаете волновую функцию, т. е. имеете ее математическое описание, теория квантовой механики имеет ограничения на квантовые числа и их сохранение, поэтому квантовые числа «запутаны», потому что существует единственная волновая функция, описывающая систему, как также утверждает ayc.

Возьмем простой пример, распад pi0. Он распадается на два фотона/гаммы. pi0 имеет нулевой спин. Из-за сохранения квантовых чисел (в данном случае сохранения углового момента) в волновой функции распада один из фотонов должен иметь спин +1, а другой -1, направление которого является направлением их движения.

Когда произошел распад и нет взаимодействий, спины неизвестны экспериментатору, но они определяются волновой функцией.

Если я измерю одну в лаборатории, а другая достигнет Альфы Центавра, я узнаю ее вращение, измерив вращение в лаборатории и используя закон сохранения углового момента.

Это ваша путаница:

и информация передается мгновенно, даже если они находятся на расстоянии световых лет друг от друга.

Информация не передается фотонам, информация находится в голове экспериментатора, который сидит в лаборатории.

Откуда мы знаем, что это правда? Поскольку мы подтвердили теорию квантовой механики бесчисленными экспериментами, доверяем математике и экстраполируем всю информацию здесь, в лаборатории.

Запутанность — это нечто большее, чем просто общая волновая функция, описывающая систему; дело в том, что состояние не может быть разложено как тензорное произведение по гильбертовым пространствам для подсистем. Если может, то нет никакой запутанности. Например, ( | ↑↓ ⟩ + | ↓↑ ⟩ ) / 2 запутался, но | ↑↓ ⟩ не является.
@JG Я привел экспериментальный пример. сохранение квантового числа в наблюдаемом результате сохраняется независимо от математической формулировки волновой функции. «Запутанность» описывает дополнительное ограничение с использованием законов сохранения. Как законы сохранения накладываются на волновые функции, является математической проблемой.
Последний абзац этого ответа можно было бы сказать о ньютоновской механике примерно через двести лет после «Начал».
@МартинАргерами. Конечно, только измерения ведут нас за нос к квантовой механике. Если новые, более точные (или любые другие) измерения сделают квантовую механику недействительной, она станет вместо основного слоя всех классических моделей одним из слоев со своей областью применимости. Это «черепахи до самого низа».
Но есть еще «призрачная» часть, когда вы разрабатываете эксперимент таким образом, что метод наблюдения определяет, в каком направлении наблюдается вращение. Пока это наблюдение не будет сделано, что может сказать волновая функция, кроме того, что другая частица имеет противоположное неизвестный спин?
@Michael Волновая функция - это математика, поэтому она просто включает законы сохранения. То же самое и с механическими траекториями, которые предсказывают столкновение с землей. Волновая функция просто предсказывает вероятности. В этом разница. прогнозы вероятностей, а не траектории и распределения масс. Это не метод наблюдения, любой правильный эксперимент должен давать одинаковое распределение вероятностей, иначе модель недействительна.

Короткий ответ - нет". На самом деле основной факт жизни в науке состоит в том, что мы, так сказать, никогда не знаем: у нас есть теория, она делает предсказания, которые мы проверяем, и если проверка терпит неудачу, то мы точно знаем, что предсказание было неверным, грубо говоря. Если это не подведет, мы на самом деле не знаем, были ли мы правы, но мы можем чувствовать себя оправданными, полагая, что мы правы. Итак, строго говоря, даже если мы испытали 10 7 когда камень падает, мы все еще не знаем, что он упадет в следующий раз.

Конечно, некоторые — большинство — скажут, что это излишняя софистика, и я склонен согласиться в большинстве случаев в разумных пределах. Мы подтвердили в экспериментах, что запутанность работает на расстоянии в несколько сотен километров, я полагаю, но утверждение, что она будет работать на расстоянии световых лет, по-прежнему является в значительной степени спекуляцией или принятием желаемого за действительное, ИМО.

=== РЕДАКТИРОВАТЬ ===

Учитывая комментарии, я думаю, что мне, возможно, следует разъяснить свою позицию. Фундаментальное понимание, которое формализуется в том, что мы называем научным методом, заключается в том, что мы никогда не можем достичь абсолютной уверенности в достоверности теории посредством экспериментов — единственная абсолютная истина приходит в форме фальсификации; успешная теория та, в которой нам постоянно не удавалось фальсифицировать предсказания. Это то, что мы всегда должны иметь в виду, когда мы экстраполируем на основе нашей теории — просто подумайте о теории гравитации Ньютона: она прекрасно работает (почти) для всех практических целей, мы используем ее, когда запускаем наши спутники размером с гальку в разные стороны и вокруг них. планет и до сих пор удается поразить цель в большинстве случаев, но это не смогло полностью объяснить прецессию перигелия Меркурия.

Однажды — надеюсь, скоро — мы обнаружим ситуации, в которых и ОТО, и КМ терпят неудачу. Тогда мы сделаем следующий шаг вперед.

===РЕДАКТИРОВАТЬ2===

Я вижу, что за мой ответ проголосовали - со мной все в порядке, но, пожалуйста, если вы так считаете, добавьте комментарий, чтобы я мог узнать, допустил ли я ошибку, был груб или что-то еще. Я не буду держать это против вас.

Я был с тобой до последней фразы. Это ни то, ни другое. Это следствие теории. Мы установили, что теория заслуживает внимания. Это так же верно, как запутанность ровно на 2,050421 см. Не проверено, но мы предполагаем, что это так, пока не найдем причину улучшить теорию.
Я бы проголосовал за этот ответ 100 раз, если бы мог. Я согласен с тем, что экстраполяция чего-либо от нескольких сотен километров до световых лет (или миллиардов световых лет) является значительной экстраполяцией за пределы условий, при которых теория была подтверждена экспериментально, что должно значительно уменьшить нашу уверенность в том, что результат все еще остается в силе. Это не означает, что теория неверна на больших расстояниях, просто мы действительно не знаем, поскольку у нас нет доказательств за или против на таких расстояниях. И интеллектуальное смирение требует от нас признать это.
Я рад сообщить вам, что миллиарды людей (включая меня) знают, что камни падают вниз. Мне жаль, что вы в какой-то момент отвлеклись от реальности и приняли аксиоматическое определение знания. Это полезно только в математике и религии, но не в естественных науках, поскольку в них отсутствуют аксиомы.
Я думаю, что j4nd3r53n на самом деле имел в виду, что мы знаем, что камни падают, но это для случая, когда вероятность настолько близка к 1, что ее разумно приблизить к 1. В случае, связанном с вопросом, мы даже не можем оцените вероятность для больших расстояний, потому что мы никогда не проводили эксперименты на таких расстояниях (в отличие от эксперимента с камнем, который мы проводили невероятно большое количество раз). Лучшее, что мы можем сделать, это оценить вероятность для более коротких расстояний, для которых есть эксперименты, а затем экстраполировать на более длинные расстояния.
«Настолько близко к 1, чтобы приблизиться к 1», я имею в виду, что мы никогда (насколько мне известно) не наблюдали, чтобы камень не падал. Почти все назвали бы это «знанием, что камень упадет», включая меня. Но технически это не так, по крайней мере, если вы не согласны с философией эмпиризма.
Ответ будет «мы не знаем», а не «нет», поскольку вопрос в том, «откуда мы знаем?»
«Мы все знаем, что камни падают вниз», пока не обнаружим неускоренный кадр.

Говорят, что квантовая запутанность работает независимо от расстояния. 2 частицы могут быть запутаны, и информация передается мгновенно, даже если они находятся на расстоянии световых лет друг от друга.

Чтобы было совершенно ясно: запутанность не может быть использована для общения , независимо от того, насколько длинным или коротким является пространственное разделение. Это объяснено более подробно в этой теме , но основной принцип таков:

  • Предположим, у вас есть две запутанные частицы, скажем, спины в запутанном состоянии вверх-вниз. | ↑ ↓ ⟩ + | ↓ ↑ ⟩ .
  • Предположим далее, что вы измеряете первую частицу по базису вверх-вниз и получаете результат с . Тогда это также проецирует второй спин на состояние − с .
  • Кроме того, в зависимости от вашей интерпретации КМ и вашей общей позиции по ее фундаментальным вопросам, можно интерпретировать это как мгновенное действие на второй кубит, независимо от расстояния между ними.
  • Однако: вы не можете контролировать, получите ли вы результат с знак равно ↑ или с знак равно ↓ , поэтому у вас нет контроля над отправляемым «сообщением».

Это может быть далее формализовано в теореме об отсутствии связи , которая, по сути, говорит, что если система подчиняется правилам квантовой механики, то никакие махинации, которые вы могли бы провернуть в этом направлении, не могут быть использованы для связи со скоростью, превышающей скорость света. Квантовая механика является полностью каузальной теорией, т.е. не существует сценариев, в которых следствия данной причины можно было бы наблюдать вне ее будущего светового конуса.

С другой стороны, можно интерпретировать ситуацию, описанную в пунктах выше, как частицы, «общающиеся» друг с другом некаузальным сверхсветовым способом, а затем «сговорившиеся» сделать этот сверхсветовой канал связи недоступным. для любого макроскопического эксперимента ─ но вторая половина этой комбинации имеет решающее значение и никогда не может быть упущена. Некоторые люди согласны с этим, но я нахожу это глубоко неудовлетворительным как философская позиция.

Кроме того, чтобы быть совершенно ясным, протокол, который я описал выше, на самом деле не полагается на запутанность, и он допускает объяснение «носков Бертлмана», где вы просто помещаете ↑ и ↓ спины в немаркированных коробках и отправить их. Однако этого вида объяснения локальной скрытой переменной недостаточно для объяснения полного набора результатов измерений, возможных с использованием запутанных состояний: теории скрытых переменных ограничиваются теоремой Белла, чтобы удовлетворять набору неравенств относительно типов и количества корреляций, которые они могут показать. , и есть многочисленные эксперименты , показывающие, что квантово-механические системы обычно нарушают это неравенство.

Тем не менее, со всеми этими точными данными:

Говорят, что квантовая запутанность работает независимо от расстояния.

Да, это правильно: насколько нам известно, все вышеперечисленное работает независимо от пространственного разделения между частицами.

Но откуда мы знаем, что это все еще работает при таком огромном расстоянии между обеими частицами? Я могу представить эксперименты в лаборатории или даже на противоположных сторонах планеты, но не с расстоянием между ними световыми годами. Так откуда мы знаем?

У нас нет никаких доказательств этого, кроме того факта, что теория работала над объяснением каждого эксперимента, который мы просили объяснить во всех масштабах, которые нам удалось построить для рабочих тестов теории, и того факта, что все наши астрономические наблюдения физики из недоступных для нас мест (от присутствия гелия на Солнце до теплового спектра космического микроволнового фона) можно объяснить с помощью тех же законов физики, которые мы проверяем, используя земные лаборатории.

Вполне возможно, что любой конкретный закон физики выйдет за пределы диапазона, в котором мы его проверяли, поэтому мы продолжаем проверять их в новых и более крупных режимах; действительно, если мы найдем такие отклонения, они будут гораздо более интересны, чем обнаружение того, что везде одно и то же. Однако до тех пор, пока мы не найдем такой результат, нет никаких доказательств того, что это не так.

Со временем экспериментаторам удалось увеличить расстояние, на котором можно было продемонстрировать запутанность, до многих километров.

Позвольте мне сделать сравнение с историей электромагнетизма:

Когда Максвелл опубликовал теорию электромагнетизма, которую мы теперь знаем как уравнения Максвелла, одним из следствий теории было то, что должна быть возможность генерировать распространяющуюся электромагнитную волну и принимать эту электромагнитную волну. Генрих Герц решил проверить это. Излучатель, который он сконструировал, заставляли нести очень короткий и очень сильный переменный ток, когда через него перескакивала искра. Сильный переменный ток вызвал электромагнитную волну. Приемник располагался практически рядом с излучателем. Приемник уловил электромагнитную волну.

Конечно, расстояние, которое прошла эта первая принятая волна, было совсем не впечатляющим, всего метр или около того. Но дело было в том, что в теории не было ничего, что указывало бы на то, насколько далеко могут распространяться электромагнитные волны. Действительно, вскоре было обнаружено, что существует диапазон частот, который отражается от ионосферы, и поэтому в течение очень короткого времени после демонстрации Герца появились передающие антенны, передающие сигнал, который можно было принимать по всему миру.

Нечто подобное применимо и в случае квантовой запутанности. Первые демонстрации проводились на относительно коротких дистанциях, размером с одиночный стенд. Но до элементарных частиц даже расстояния в сантиметры огромны. Итак: как только квантовая запутанность была продемонстрирована на одном стенде, картина стала довольно ясной: в теории нет ничего, что указывало бы на какое-либо предельное расстояние, а демонстрация на расстоянии в несколько сантиметров — это уже демонстрация на огромном расстоянии.

Конечно, чем больше расстояние, тем меньше урожай. Чем больше время прохождения, тем больше вероятность потерять запутанность по пути. Таким образом, чтобы иметь приемлемое количество подтверждений в секунду, вы должны генерировать и отправлять большие популяции запутанных частиц. Но у нас есть все основания ожидать, что не существует расстояния, за которым доходность стремится к нулю.

Интересно, что Максвелл суммировал все уравнения в единую кватернионную форму (Статья 623, IIRC), которая, по сути, представляет собой четырехмерное сжатие пространства-времени. Это зависит от того, считает ли кто-то первым метрику или четырехмерное пространство.

Ответ: «Мы никогда не знаем». Нет никакого способа узнать наверняка, действуют ли законы физики по ту сторону Юпитера. Конечно, все наблюдения, проведенные нами за пределами Юпитера, подтверждают вывод о том, что законы физики везде одинаковы, но мы никогда не узнаем этого наверняка.

Соответственно, все, что нам действительно нужно сделать, это иметь «достаточные эмпирические» доказательства того, что эффекты работают на больших расстояниях. Для этого мы отмечаем, что расстояния действительно не кажутся основным ограничивающим фактором. Более интересным пределом является скорость света. Если запутанность хорошо моделирует это, то это полезная теория.

Скорость легче, чем расстояние. Если я могу рассчитать время двух измерений с интервалом всего в наносекунды, мой эксперимент может проходить в комнате и по-прежнему демонстрировать эффекты, подобные запутанности, которые нельзя объяснить с помощью передач, движущихся со скоростью света. Тривиально, если измерение запускается общим сигналом на полпути между частями моего эксперимента, мы можем видеть, что я могу взаимодействовать с запутанной парой способами, которые намного быстрее, чем это позволяла бы связь со скоростью света, потому что нет времени на обход. поездки.

Так является ли это доказательством того, что эффекты работают на расстоянии световых лет? Нет. Если я сделал это в 10-футовой комнате, это ничего не доказывает, работает ли запутанность в 11-футовой комнате. Но все наши эксперименты до сих пор показали, что расстояние не имеет никакого значения.

К сожалению, я не помню всех подробностей, но именно эксперименты, которые были выполнены в ответ на парадокс ЭПР , заставили нас принять нелокальность запутанного состояния.

Эти эксперименты в основном создают несколько пар запутанных частиц, в основном фотонов, отправляют их на некоторое расстояние друг от друга и измеряют обе случайным образом. Можно показать, что точная статистика этих измерений требует, чтобы одно измерение действительно влияло на другое. Этот результат — то, что предсказала квантовая механика, и то, что Эйнштейн, Подольский и Розен сочли абсурдным (поэтому это и называется парадоксом). Афаик, следствием этих результатов является то, что мы должны либо принять нелокальность запутанных состояний, либо поставить под сомнение наше представление о физической реальности.

Эти эксперименты проводились с разными расстояниями, я не знаю, какое сейчас рекордное расстояние. Но в принципе бессмысленно спорить о расстояниях, когда два измерения находятся достаточно далеко друг от друга, и свет не может достичь местоположения другого измерения до того, как это измерение действительно произойдет. Фотонам этого легко добиться: если запутанные фотоны разлетятся в противоположных направлениях, а вы поместите измерительную станцию ​​сразу после расстояния в один метр, измерения будут происходить в тот же момент в лабораторной системе отсчета, но через два метров друг от друга. Этого достаточно, чтобы исключить любую связь со скоростью света между запутанными частицами.

Это может быть интересно: распространение эксперимента Уилера с отложенным выбором на космос.
Например, поищите Ghost Imaging, который использует двойные фотоны для обнаружения объектов, видимых одним фотоном, наблюдая за эффектом на другом. en.wikipedia.org/wiki/Ghost_imaging Большая часть проблемы заключается в том, чтобы решить, имеем ли мы четырехмерное пространство-время (все точки уникальны) или что четырехмерное измерение является просто проекцией из другой размерности (например, все точки на световом конусе являются равны, когда находятся в пределах очень небольшого исходного расстояния - расстояние запутывания).

Предположение о том, что «квантовая запутанность» вообще работает, ошибочно — в нем нет никакого действия — как и предположение о том, что «информация передается» вообще (независимо от того, мгновенно это происходит или нет). Квантовая запутанность никоим образом не является вектором передачи информации, и на самом деле она не глубже , чем взять два мяча, один красный и один синий, положить каждый в коробку, не глядя на них, разделить коробки, открыть одну коробку, увидеть красный шар и сделать вывод, что в другой коробке есть синий шар.

Когда я первоначально разместил приведенную выше аналогию в качестве комментария, было выдвинуто возражение, что она вводит в заблуждение и подразумевает, что квантовая запутанность объяснима с помощью (локальных) скрытых переменных. Это, конечно, невозможно по теореме Белла, а также по многим экспериментальным результатам, и аналогию «не глубже, чем» не следует интерпретировать как подразумевающую наличие какой-либо скрытой переменной. Если вы действительно хотите, вы можете представить себе установку в виде мысленного эксперимента в стиле кота Шредингера, распределяя шары в (приблизительно) изолированной части системы в соответствии с некоторым настоящим случайным процессом, который не наблюдается снаружи. Но это не по делу.

Дело в том, что, как и в аналогии с мячом, квантовая запутанность заключается в том, чтобы делать выводы из отношения, в котором, при условии предварительного наблюдения за установкой , существует корреляция между определенными наблюдаемыми в результате.

Все это является следствием общего принципа, согласно которому в КМ нет ничего более глубокого, чем условные вероятности на гигантской модели, в отношении которых было бы бессмысленно делать какие-либо прогнозы, не обусловливая наблюдения.

Я рассматриваю вопрос о том, насколько далеко работает квантовая запутанность:

Пока запутанность считается таинственным квантовым явлением и обсуждается в терминах волновых функций или других подобных математических описаний, трудно думать о ней как о чем-то, что может существовать на больших расстояниях в пространстве (и во времени).

Однако, если вы вернетесь к корню, мы обнаружили запутанность, когда экспериментировали с коррелирующими свойствами. Мы знаем, что свойства коррелированы, потому что если бы это было не так, то сохраняющиеся величины, такие как угловой момент, не сохранялись бы. Теперь, хотя ОТО оставляет некоторые лазейки и Вселенная может создавать энергию, во Вселенной нет указаний на то, что сохранение является строго локальным, а энергия, импульс и любые другие сохраняемые свойства могут быть тривиально нарушены, если вы просто добавите немного больше места к середине эксперимента.

то есть любое расстояние, которое мы можем показать, слишком мало, чтобы вызвать нарушение симметрии, также является расстоянием, на котором мы можем ожидать, что Квантовая запутанность сработает.

Лично я хотел бы сказать, что утверждение не является точным или, по крайней мере, пока неясным. Если в целом мы считаем, что структура пространства-времени тесно связана с запутанностью, то нам следует быть очень осторожными, говоря о «расстоянии/времени/скорости» в случае, когда речь идет о запутанности.

Я считаю, что когда мы играем с двумя запутанными частицами, ЭПР=ЭПР, по-видимому, утверждает, что «нормальная» структура пространства-времени нарушена (или, по крайней мере, возмущена) запутанностью. В этой ситуации не очень строго говорить, что «две частицы находятся далеко друг от друга», поскольку крошечная червоточина между ними может просто обеспечить кратчайший путь, так что их «расстояние» равно 0. На самом деле, наблюдаемый факт, что запутанные частицы показывают мгновенный корреляция, кажется, утверждает, что они ЯВЛЯЮТСЯ одной и той же точкой.

Наконец, я считаю, что до того, как мы сможем завершить квантовую гравитацию для интеграции КМ и ОТО, не должно быть определенного ответа на этот вопрос.

Откуда мы знаем, что квантовая запутанность работает независимо от расстояния?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 2v