Отложенный выбор квантового ластика и изменение прошлого?

Я пытался разобраться в экспериментах с квантовым ластиком с отложенным выбором ( подробности см. в Kim et al. (1999) и Wiki ). Многие источники в Интернете утверждают, что эксперимент указывает на ретропричинность, то есть на то, что мы можем изменить прошлое. Включая эту лекцию профессора Карана Барада (см. с 26:40 по 29:15), где она утверждает, что

...после того, как атом уже ударился об экран и прошел через щели, я могу решить, прошел ли он через одну или другую щель как частица, или же через обе щели сразу, как волна... вычислили физики как изменить прошлое?

Права ли она, что с темпоральностью происходит что-то странное? Если так или нет, то почему?

Я считаю, что мне нужно предоставить контекст того, что я сейчас понимаю, чтобы сделать этот ответ возможным.

Вот что я понимаю (см. схему ниже): частицы разбиваются на запутанные пары после прохождения через две щели. Сигнальные частицы (одна из пары) приземляются в D0, чьи запутанные холостые пары (другая из пары) еще не обнаружены через 8 наносекунд в D1, D2, D3 или D4. D3 с уверенностью принимает только частицы из одной щели, тогда как D4 также принимает только частицы из другой щели. В этом случае у нас есть информация о том, какая щель и интерференционная картина разрушены, т.е. есть поведение частицы. В D1 и D2 разделенные потоки из двух щелей рекомбинируются, запутывая, из какой щели они пришли, и возникает интерференционная картина, т.е. имеет место волновое поведение. То, что D3 и D4 не обнаруживают интерференции, не является для меня странным, потому что вы фактически превратили двухщелевую щель в однощелевую; вы форсируете только один вариант, естественно никаких помех. Но D1 и D2 меня озадачивают, потому что как могут два объекта, прошедшие через две эффективно одиночные щели, мешать друг другу? (Конечно, они просто создают две отдельные полосы или одну большую полосу? Каждый объект должен пройти через ОБЕ щели, чтобы создать интерференцию.) Но в любом случае вопрос не в этом.

Спрашивается: где во всем этом ретропричинность? Конечно, D0 записывает измерения раньше D1234, но D0 вообще не записывает никаких помех (что меня тоже озадачивает, почему нет?). D0 необходимо «перекрестно сопоставить» с D1234 для создания изображений помех или отсутствия помех. Итак... является ли идея о том, что сигнальная частица уже «знает», где она должна приземлиться на D0, задолго до того, как ее запутанная бездействующая частица фактически пройдет свой путь? Таким образом, удалив или введя измерение BeamSplitterC ПОСЛЕ D0, мы можем изменить это измерение? Так увидим ли мы на самом деле волшебным образом изменение пикселей на графике D0, когда мы решим по-другому о BSc? Это просто абсурд. Или это идея о том, что наше решение о BSc уже было предопределено в самом начале, когда D0 записал измерение? Итак, частицы «знали» что мы собирались делать? Если это идея, то это тоже абсурд...

Если кто-нибудь может просветить меня, я очень ценю это.

Ким и др. 1999 г.

Ответы (1)

Результаты квантовой физики действительно трудно описать повседневным языком, поэтому профессиональные ученые говорят об экспериментах с квантовым ластиком так, как будто они изменили прошлое. Но это не так. Я заметил в цитате, приведенной в вопросе, фразу

«после того, как атом уже ударился об экран и прошел через щели, я могу решить, прошел ли он через одну или другую щель как частица, или же через обе щели сразу, как волна»

что упускается из виду в этом утверждении, так это то, что атом не является ни частицей, ни волной, а физическим объектом, природа и движение которого правильно описываются квантовой механикой. Квантовая механика вычисляет вероятность того, что будет делать атом, суммируя набор квантовых амплитуд для каждого вклада. Вклады могут включать, например, движение по траектории, проходящей через ту или иную щель. В экспериментах с квантовым ластиком некоторые другие физические свойства, такие как состояние внутреннего вращения или световое поле, запутались с состоянием движения, и, следовательно, существует информация о том, «какой путь». Наличие или отсутствие интерференции теперь является свойством всей запутанной системы, а не только одной ее части.

Последующие наблюдения, о которых иногда говорят, что они изменили то, что произошло в прошлом, этого не делают; скорее они показывают то, что наблюдается в настоящем для состояний такого рода. Но остается верным то, что в результатах наблюдений за запутанными состояниями, как показал Белл, присутствует своего рода нелокальность. Обсуждение квантового ластика и подобных результатов — это попытка описать нелокальность словами, чтобы показать, почему она удивительна и не похожа на классическую физику. Это действительно удивительно, но попытки людей выразить это словами имеют разную степень успеха.

Спасибо, Андрей. К сожалению, я понимаю, что у меня недостаточно знаний о QM, чтобы полностью понять ваш ответ ... Мне придется узнать больше, прежде чем я смогу оценить то, что вы осветили. Однако не могли бы вы пояснить, что вы подразумеваете под эффектом какого-то другого физического свойства, связанного с состоянием движения? Вы имеете в виду, что запутанность является причиной того, что наблюдается, так что, если бы не было запутанных атомов, D0 показал бы интерференционную картину, как любая другая двойная щель?
Отложенный выбор квантового ластика и изменение прошлого?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v