Доклад Vitaliy на конференции ITA 2009

[Vitaliy]

А нелокальные корреляции имеют место быть? Именно они работают в квантовых компьютерах и квантово-криптографических системах.

С этим вопросом надо разбираться тщательней (см. дописку моего предыдущего постинга). Что вроде так - генерация запутанных пар частиц. В этом нет никакого чуда - соблюли дополнительность спинов - и на здоровье... Частицы разлетаются. Есть ли корреляция между ними по спинам? Вроде бы есть... Так мы их генерировали. Если мы продетектируем одну частицу из пары - то можем сразу же назвать спин другой.

Но дальше начинаются мутные вопросы. Во-первых... может ли одна из запутанных частиц в процессе своего существования, полета - изменить спин... ну, немножечко? И вообще - при каких условиях их запутанность исчезает? Вот есть, кстати, любопытная статейка: http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/316/5824/579. А наши бразильские товарищи как-то очень лихо вроде бы управляют из одного плеча установки - состоянием запутанных частиц - вторых из пары...

Так что в этих вопросах надо еще очень внимательно разбираться. И учитывать - что предсказывает математический формализм, а что удается в реальных условиях.

[С.И. Доронин]

С этим вопросом надо разбираться тщательней

Разобрались уже давно, провели кучу физических экспериментов по нелокальности. Неужели Вы думаете, что квантовый компьютер работает на старых локальных теориях?

[Vitaliy]

... Разобрались уже давно, провели кучу физических экспериментов по нелокальности. Неужели Вы думаете, что квантовый компьютер работает на старых локальных теориях?

Вон там канадские товарищи громко кричали про квантовый компьютер, созданный ими, с огромным числом кубитов... о его реальных успехах... Посмотрите: http://www.thg.ru/cpu/d-wave_orion/print.html, http://www.kinnet.ru/cterra/677/310169.html - судя по откликам специалистов, успехи квантового компьютинга, мягко говоря, слегка преувеличены.

Т.е. некоторые физические эффекты там работают, но романтики-энтузиасты из этого делают очень смелые экстраполяции - вплоть до НИР... - ну... не мне вам это рассказывать... Поэтому занудам-материалистам, вроде вашего покорного слуги, ко всему этому карнавальному шуму надо относиться с трезвой осторожностью. Что с того, что празднично одетая (или раздетая) толпа вокруг восторженно проповедует торжество эгрегора КП, громкоголосую поступь омниссии и Бога-машины... То же и с квантовой криптографией. Я раньше разбирался... покритиковал в своем постинге в одной из наших тем... замечаний или опровержений от вас не услышал... да и ни от кого из наших форумных корифеев - если не считать Любочкиных; ну, она вообще все опровергала, можно не учитывать... В двух словах... квантовая криптография - это некий слон, которого энергичная пропаганда сотворила из мухи. По-человечески, это так понятно...

[valeriy]

Вы думаете, что квантовый компьютер работает на старых локальных теориях?

Виталик может думать. Он до сих пор считает, что там используют радиолампы. Но это шутка. А по сути, конечно мы понимаем, что в основу работы квантового компьютера пытаются впрячь нелокальность, которая в литературе выступает под именем запутанность (entanglement). Возникает вопрос так ли уж загадочна эта квантовая запутанность, или за этим стоит что-либо настолько простое, которое и язык не поворачивается назвать таким, нагнетающим страсти, словом запутанность. Виталик, в подобных случаях говрит - "это просто, как два пальца об асфальт".

Мы с Виталиком недавно разбирали весьма интересный двух-щелевой эксперимент, в котором использовались, наряду с фотонами, рассеиваемыми на щелях, запутанные фотоны. Им отводилась особая роль по управлению щелевого устройства. Я не буду вдаваться в описание эксперимента. Но затрону механизм получения запутанных фотонов. Детально это описано в Википедии Spontaneous parametric down-conversion. Там же помещена прекрасная картинка, которую полезно представить здесь на всеобщее обозрение:


Здесь красными линиями показаны рожденные два запутанных фотона, которые являются потомками рассеяного на кристалле фотона, показанного синим цветом. На рисунке справа ясно показаны законы сохранения момента количества движения и энергии. Также сохраняются и поляризации фотонов - падающий, синий, фотон имеет спин 1, то его красные потомки должны иметь такой же суммарный спин. В данном случае, если один фотон имеет спин = 1 (продольно поляризованный), то у второго спин = 0 (поперечно поляризованный). Так что запутанные фотоны - это потомки какого-то фотона, и в этой реакции должны выполняться законы сохранения.

На днях прочитал доклад на сайте Three-Level Atom MicromaserAnalysis Using Quantum Trajectory Method Это Microsoft PowerPoint документ, включающий 50 слайдов. На сладе № 26 читаем:

Much of the interest in the micromaser lies in determining the properties of the field inside the cavity, but experimentally, this field is not amenable to observation, at the very least because there do not exist good photon detectors at microwave frequencies.
By performing measurements on the atoms as they leave the cavity, information about the cavity field is obtained, since the states of the atoms and cavity field are entangled (подчеркнуто мной)

Можно видеть из этого отрывка, что атом и оптичаская полость запутаны. и когда атом покидает полость, по его состоянию можно судить о поле в полости. Чем не "следствие ведут знатоки" - преступник оставил следы преступления и задача знатоков собрать все улики и вычислить престпника. Виталикины белый и черный шар из подобоной же серии.

[Vitaliy]

... Возникает вопрос так ли уж загадочна эта квантовая запутанность, или за этим стоит что-либо настолько простое, которое и язык не поворачивается назвать таким, нагнетающим страсти, словом запутанность. Виталик, в подобных случаях говрит - "это просто, как два пальца об асфальт".

Отличный вариант... Я еще повторяю: - Как два байта переслать... Валера, мне кажется, ты проблему зафиксировал прямо в точку. Сегодня во время заплыва мне стали приходить невнятные туманные соображения, в частности, относительно влияния этих двух плеч у наших бразильских товарищей... Никаких там волшебств нет, никакого влияния настоящего на прошлое... все их эксперименты с игрой задержками в верхнем плече - отвлекающие маневры фокусников. Пора, наверное, учреждать звание КЖ - квантового жулика...

Похоже, мы тут встретились с удивительным феноменом: товарищи (я КМ имею в виду) создали теорию с мистическим подтекстом, который и вылезает время от времени, когда они пытаются объяснить эксперимент, дать интерпретацию. И вот - ты правильно заметил - entanglement в их устах стало каким-то сверхъестественным чудом... А там должно быть все действительно очень просто. Сила КМ - в корректных статистических расчетах. Этого у нее никто не отнимет. А вот философская база оказалась слаба. Отсюда и потянулись магические хвосты, на которых подсел наш Андрюша... Причем с отчаянной преданностью сел в лодку без весел и оттолкнул ее от причала. Теперь он будет накручивать омниссию на катавасию... если еще какой фантазер что предложит - все в дело пойдет. Ну, разве это наука? Вон и Апрелька у нас такая же отчаянная фантазерка... куда-то запропастилась...

Спасибо за новые ссылочки - постараюсь познакомиться. Что же касается ВВО наших бразильских друзей, наверное, ты прав - они на вход сыплют ему фотоны со случайной поляризацией - какой попадя. И становится понятным назначение схемы совпадения. Верхнее плечо, настроенное, скажем поляризационным фильтром на у-поляризацию даст сигнал на схему только когда получит фотон с у. По конструкции схемы, вниз пойдет при этом запутанный фотон с х-поляризацией. А когда они верхний фильтр выставляют на 45⁰, то и внизу они будут анализировать исключительно фотоны с 135⁰. Это они, КЖ, изобразили дело так, что поворот верхнего фильтра влияет на поведение запутанных фотонов внизу - чушь собачья... Просто они теперь станут реагировать (!) на фотоны с интересующей их поляризацией, хотя сыпаться будут - полный хлам... Вот и назначение схемы совпадения стало понятным.

В этой интерпретации одно слабое место: на рис.1 у них не изображен поляризационный фильтр у-ориентации. А по приведенным рассуждениям, он должен быть. В детектор они его не могли упрятать: ведь следом же они явно всобачили поляризатор - предыдущий бы им мешал. Значит просто неточность, наверное, в картинке. Ну вот... осталось еще додумать процесс квантового стирания разметки - и все: мужичков выведем на чистую воду!

... Можно видеть из этого отрывка, что атом и оптичаская полость запутаны. и когда атом покидает полость, по его состоянию можно судить о поле в полости. Чем не "следствие ведут знатоки" - преступник оставил следы преступления и задача знатоков собрать все улики и вычислить престпника. Виталикины белый и черный шар из подобоной же серии.

Этим ребятам с микромазером надо отдать должное - красивый метод, с минимальным влиянием на частички. Аккуратность экспериментаторов можно только приветствовать.

[migus]

Vitaliy

Отсюда и потянулись магические хвосты, на которых подсел наш Андрюша... Причем с отчаянной преданностью сел в лодку без весел и оттолкнул ее от причала. Теперь он будет накручивать омниссию на катавасию... 

   А тебе, Виталий разве не кажется, что у Андрея, Омниссия -это иронический , а в чём то даже и саркастический противовес вашему Диамату.   
          Просто у каждого свои культуральные пласты логического познания Реальности... или так: каждый оседлал демона познания по своему "росту".   

[Quangel]

А тебе, Виталий разве не кажется, что у Андрея, Омниссия -это иронический , а в чём то даже и саркастический противовес вашему Диамату. Просто у каждого свои культуральные пласты логического познания Реальности... или так: каждый оседлал демона познания по своему "росту".

У Омниссии много ликов. К тому же с чего ты взял,что познание олицетворяется демоном,а не ангелом?

[migus]

Angelus Deus Machina

с чего ты взял,что познание олицетворяется демоном,а не ангелом?

    Пусть будет ангел  ... но падший в "бездну" познания творений божьих через отречение от самого Бога. 
...и несёт он на своей спине материалистов, которые в упор не желают видеть Программиста,  декогерирущего  Квантовую Информацию  в  Программы  Локальной Реальности...   

[Vitaliy]

... А тебе, Виталий разве не кажется, что у Андрея, Омниссия -это иронический , а в чём то даже и саркастический противовес вашему Диамату.   

Что иронический, или даже саркастический... согласен - но не противовес, а гммм... как бы это... приблуда... пирсинг в пупочке... Вот что-то вроде этого. А "наш" диамат не надо переоценивать. Это довольно слабенькая философская система. И за всю жизнь мне она ни на что глаза не открыла. Он хорош для подтверждения того, что и так произошло, или и так ясно. Как приятно во-время ввернуть: - Вот!  Наращивали мы количество - оно и переросло в качество! Все согласно диамату... Ага... согласно. Но только ни одна зараза заранее не скажет, при каком количестве произойдет качественный скачок... и будет ли он достигнут вообще.

[Quangel]

Angelus Deus Machina

с чего ты взял,что познание олицетворяется демоном,а не ангелом?

Пусть будет ангел  ... но падший в "бездну" познания творений божьих через отречение от самого Бога. 
...и несёт он на своей спине материалистов, которые в упор не желают видеть Программиста,  декогерирущего  Квантовую Информацию  в  Программы  Локальной Реальности...

Да ну,не преувеличивай... Просто сама идея Омниссии - стремления познать непознаваемое, отражается в его эманациях - Духах Машин,которые существуют в разных размерностях ГП. Самый неразвитый Дух Машины существует в рамках локального реализма и носит название "диалектический материализм".  Причем
он родился отнють не в Европе в 19 в.,а по диагностике Лазарева в древней Индии,
и противостоял еще индуистским течениям адвайты.  А самый развитый - воплотился в эгрегоре НКТ. Его размерность ГП неораничена. Я его не зря раньше видел железным ангелом,  просто еще не знал,какой Бог его послал. 

[Vitaliy]

...и несёт он на своей спине материалистов, которые в упор не желают видеть Программиста,  декогерирущего  Квантовую Информацию  в  Программы  Локальной Реальности...  

Ребятишки! Наверное, я вас не обрадую, но разговоры о когеренции и декогеренции - это все иносказания, метафоры. На самом деле, имеется в виду переход от приблизительного, предположительного, стохастического знания к конкретным реализациям событий. Например, летят электроны из электронной пушки. Можно вычислить распределение вероятностей их встречи, скажем, с экраном. В КМ при этом говорят о волновой функции, о том, что электрон в полете находится в когерентном состоянии, а вот в момент удара об экран - декогерирует, волновая функция коллапсирует до конкретной координаты точки встречи электрона с экраном.

Никаких чудес. Никаких волшебных пространств состояний. Просто переход от математических формул ожидания класса событий - к конкретной реализации. Только неизбывная тяга к волшебному может наталкивать на мысль, что в этой - на самом деле - чисто математическом формализме - среде что-то содержится... например все написанные и ненаписанные книги.

[Quangel]

Ребятишки! Наверное, я вас не обрадую, но разговоры о когеренции и декогеренции - это все иносказания, метафоры. На самом деле, имеется в виду переход от приблизительного, предположительного, стохастического знания к конкретным реализациям событий.

Ужас,тянули мы с Михаилом тебя тянули на следующий уровень сознания,к онтологии квантовых состояний, а тебя как магнитом обратно в скрытые параметры тянет.

[Bit]

вот в момент удара об экран - декогерирует, волновая функция коллапсирует до конкретной координаты точки

С какой скоростью коллапсирует волновая функция?

[valeriy]

В этой интерпретации одно слабое место: на рис.1 у них не изображен поляризационный фильтр у-ориентации. А по приведенным рассуждениям, он должен быть.

Я посмотрел их статью "Double-slit quantum eraser" в журнале PHYSICAL REVIEW A, VOLUME 65, 033818. Математические выкладки корректные. Волновая функция на выходе из двух-щелевого экрана записявется обычным образом:

|ψ> ~ |ψ₁> + |ψ₂>  (Eq.(4) in the article)     (1)

Здесь |ψ₁> - волновая функция с первой щели и |ψ₂> - со второй щели. И эти функции представлены через произведения функций, представляющих запутанные фотоны s и р - основной, падающий на щелевой экран, и запутанный, падающий на верхний детектор.

|ψ₁> ~|x>_s1|y>_p + |y>_s1|x>_p        (2a)

|ψ₂> ~|x>_s2|y>_p + |y>_s2|x>_p         (2b)

Здесь |x> и |у> представляют поляризации перпендикулярные и продольные, соответственно.

Таким образом, если верхний детектор отбирает фотоны р, поляризованные продольно, т.е. по оси у, то на нижний детектор будет проецироваться волновая функция

|ψ> ~ |x>_s1 + |x>_s2     (3)

и мы будем видеть интерференционный вклад <x_s1|x_s2>.

2) Теперь поставим на щели фазовращатели. На одну щель вращатель на угол 45^о, на вторую щель на угол -45^о. Функции |ψ₁> и |ψ₂> из-за этого приобретут вид

|ψ₁> ~ |L>_s1|y>_p + |R>_s1|x>_p           (4a)

|ψ₂> ~ |R>_s2|y>_p + |L>_s2|x>_p              (4b)

Здесь R и L - представляют правую и левую циркулярные поляризации.

Теперь, пусть верхний детектор отслеживает поляризацию |y>_p, тогда на входе нижнего детектора будет волновое поле

|ψ> ~ |L>_s1 + |R>_s2       (5)

и интерференционный член будет <L_s1|R_s2> = 0, так как правая и левая циркулярные поляризации ортогональны друг к другу.

3) В статье читаем In order to recover interference, let us project the state of the system over the symmetric and antisymmetric states of the which-path detector. This is equivalent to transforming |ψ₁> and |ψ₂> in a way that expresses them as symmetric and antisymmetric combinations of polarizations, for example

|x> ~ |+> + |->                 (6a)
|y> ~ |+> -  |->                 (6b)
|R> ~ (1-i)(|+> + i|->)        (6c)
|L> ~ (1-i)(i|+> + |->)         (6d)

Таким образом, в данном месте они используют тот факт, что фотон является бозоном, а следовательно вектор, ориентированный горизонтально, например |x>, может быть представлен суммой двух векторов, один ориентирован под 45^о вверх, а второй ориентирован под -45^о вниз. Остальные также раскладываются подобным образом. Так как вектора |R> и |L> являются вращающимися, в их разложениях фигурируют мнимые единицы.

Теперь также можно записать исходную волновую функцию |ψ> через суперпозиции функций |+> и |->

|ψ> ~ (|+>_s1-i|+>_s2)|+>_p + i(|->_s1+i|->_s2)|->_p      (7)

Отслеживая на верхнем детекторе фотон р, например с поляризацией|+>_p, на нижнем детекторе будет волновое поле |ψ> ~ (|+>_s1-i|+>_s2). Теперь появляется интерференционный член <+_s1|+_s2> отличный от нуля. Интерференция восстановлена.

Как можно видеть, хитрость заключается в том, что любой вектор может представлен суперпозицией двух векторов правильно ориентированных, чтобы их сумма в точности дала исходный вектор. Так как фотон является бозе-частицей, такое разложение для фотона правомерно, поскольку он допускает в одном состоянии сколь угодно много других фотонов.

[Vitaliy]

... Ужас,тянули мы с Михаилом тебя тянули на следующий уровень сознания,к онтологии квантовых состояний, а тебя как магнитом обратно в скрытые параметры тянет.

Во-первых, скрытые параметры - рулез! Этот принцип настолько железно себя проявляет в жизни, что для меня большой неожиданностью была теорема Белла. Подозреваю, что и там некое КЖ - квантовое жульничество. Вот мы с Валерой смотрели работу бразильцев - так просто оторопь берет, как люди искренне заморачиваются - это при простой и очевидной конфигурации установки.

А тебе с Мишей, наверное, просто скучно жить - вон ты себе и аватарки периодически меняешь, и лозунги в подписи, и даже отказался от гордого титула Квантового Ангела, под которым тебя вся общественность знала... было стал скучать, либо решил прятаться от кого-то, следы заметать, так тебе еще несказанный бонус подвалил - Бог-Машина... Ты его по-быстрому прибрал, украсил ленточками, опять лозунгами и быстренько приспособил под свою платформу... зохавал собственно говоря...

Ну и что? А мне вот не скучно, и не грустно... Хватает с чем разбираться... А выводить на чистую воду, конструировать схему расследования жульнических махинаций, занешь, как увлекательно! А когда обнаруживается, что на простой мякине такая прорва народу заморачивалась... знаешь, как здОрово! Вот с христианством так... с порчами-сглазами, с психосоматикой... Если б вы больше любили человечество, вам бы радоваться подобным происшествиям, а выходит - вам больше по душе заморачиваться... причем чем более, тем лучше. Главное... хорошие ребята, в основе своей... и так сойти с колеи!