В чем причина квантовой запутанности? [дубликат]

В чем причина квантовой запутанности?

Когда две частицы запутываются, какое их свойство принципиально изменяется, чтобы установить связь между ними и как происходит обмен информацией между ними?

И могут ли несколько частиц быть запутанными друг с другом, если да, то предположим, что 10 частиц запутались друг с другом и к одной из частиц приложена некоторая сила, тогда все частицы будут отражать одни и те же изменения. Но в другом случае, если мы приложим разные силы к двум частицам, что произойдет?

а) запутанность будет разорвана для всех частиц

б) только эти 2 частицы распутываются, а остальные остаются запутанными

если произойдет случай а), не представляет ли это риск для квантовых компьютеров, поскольку неисправность частицы может вывести из строя всю систему?

Шубхем, поиск на этом сайте по квантовой запутанности найдет много-много связанных вопросов. Мы ожидаем, что люди приложат хотя бы символическое усилие, чтобы найти ответ, прежде чем опубликовать новый вопрос.
@JohnRennie: Джон, позвольте мне подробно объяснить эту проблему, один раз навсегда. Объясняю на примерах все, как на уроке.
Вы задаете ненаучный вопрос. Физика не дает причин, она просто описывает наблюдения. Структура теории квантовой механики была выбрана так, чтобы отражать наблюдаемые данные (в основном это были спектры, рассеяние, спины и химические реакции). Как оказалось, эта структура была выбрана настолько удачно, что она правильно описывает запутанность, хотя во время разработки КМ феноменология запутанности еще не была известна. Можно ошибочно сказать, что структура КМ вызывает запутанность, но на самом деле все наоборот.
Ваш комментарий слишком изощрен (прошу прощения за то, что сказал это - не хочу вас расстраивать - но я много лет был учителем). Вопрос понятен, парень спрашивает, что мы делаем с частицами для их запутывания. И ответ тоже прост, мы уничтожаем один или несколько государственных продуктов. Люди, которые начинают изучать QM, задают типичные вопросы.

Ответы (2)

I. Причина квантовой запутанности в том, что волновая функция (ВФ) вовлеченных частиц не имеет формы ВФ независимых частиц.

Итак, давайте начнем с определения того, что такое ВФ независимых частиц. ВФ одной частицы, назовем ее А, может выглядеть как

| А >= | Икс А ⟩ + | у А ⟩ . ( 2 )

где x и y могут быть возможными поляризациями частицы, если она имеет спин или является фотоном. Аналогично, для частицы B

| Б >= | Икс Б ⟩ + | у Б ⟩ . ( 2 )

Таким образом, wf этих двух частиц должна быть

| А > | Б >= ( | Икс А ⟩ + | у А ⟩ ) ( | Икс Б ⟩ + | у Б ⟩ ) ( 2 )

Открывающие скобки,

| А > | Б >= | Икс А ⟩ | Икс Б ⟩ + | Икс А ⟩ | у Б ⟩ + | у А ⟩ | Икс Б ⟩ + | у А ⟩ | у Б ⟩ 2

Итак, это wf двух частиц, если они независимы, т. е. то, что происходит с одной частицей, не имеет связи с тем, что происходит с другой. Мы привыкли говорить, что эта форма факторизуема , т.е. может быть представлена ​​в виде произведения, в котором каждый фактор относится к одной частице.

В запутанной паре частиц отсутствует одно из произведений состояний, например

| А , Б >= | Икс А ⟩ | Икс Б ⟩ + | у А ⟩ | Икс Б ⟩ + | у А ⟩ | у Б ⟩ ( 3 )

Мы не можем факторизовать это состояние. Вот что меняется.

II. Как происходит обмен информацией между А и В, мы не знаем , мы знаем только результат этого предполагаемого обмена информацией. Результат, см. нефакторизуемый wf, выглядит следующим образом:

Если мы измерим поляризацию частицы А и найдем ее по х, то измерение поляризации В можно найти только по у. Но если мы найдем для A поляризацию y, то для B мы сможем найти либо x, либо y. То же самое мы можем сказать об измерении поляризации В и о том, что происходит с А.

III. Можно запутать не только 10 частиц, гораздо больше. Хотя работать с этой волновой функцией будет сложно. Люди изучают гораздо более простые запутывания, то есть из 2, 3, 4 частиц.

Существует теорема об отсутствии общения , которая гласит

НИКАКОЕ ДЕЙСТВИЕ, СОВЕРШЕННОЕ НА ОДНУ ИЗ ЧАСТИЦ, НЕ ВЛИЯЕТ НА ДРУГИЕ ЧАСТИЦЫ.

IV. Операции, выполняемые над частицами, могут быть обратимыми или необратимыми . Примером необратимой операции является измерение поляризации одной частицы, как в нашем примере в части I. Да, такая операция разрывает запутанность для всех частиц, запутавшихся с измеряемой частицей. С другой стороны, обратимая операция, например, прохождение одной частицы через классическое поле, не влияет на запутанность. запутанность остается целой.

Так что же такое ВФ?
Я сказал выше, что wf — это сокращение от волновой функции. Но позвольте мне продолжить редактирование ответа.
@Sofia София Просто чтобы вы знали, вы сказали «функция» вместо «волновая функция».

Точного ответа на причину запутывания не известно (мне такого ответа не попадалось). Принцип суперпозиции и структура тензорного произведения гильбертова пространства комбинированной системы приводят к возможности запутанного состояния. Это хорошо понятно в случае чистого состояния, но для случая смешанного состояния это довольно сложно.

Этот ответ вообще не ясен. Что вы подразумеваете под отсутствием точного ответа на причину запутывания? Похоже, вы имеете в виду нечто иное, чем вопрос, заданный постером. Один из его вопросов заключается в том, «какое их свойство в основном изменяется, чтобы установить связь между ними». На это я ответил, смотрите мой ответ. Его второй вопрос: « Как происходит обмен информацией между ними ». На это, действительно, у нас нет никакого ответа .
Я согласен с вами, мэм. Я не сталкивался с такой вещью, как «причина запутывания». Пожалуйста, предоставьте мне некоторые ссылки на это, если у вас есть. Я полностью согласен с вашими ответами. Добавляя больше к моему предыдущему комментарию, как понять запутанность смешанного состояния?
В чем причина квантовой запутанности? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v