Вопрос С.И. Доронину

[Quangel]

Сергей Иванович,в процессе обсуждения других тем всплыл опыт,описанный в работе В.л Данилова,который якобы доказывает несостоятельность теории состояний...

Видимость парадокса заключается в том, что одни и те же физические события, как сказано выше, регистрируются с разными пространственно-временными координатами.
Однако возможны и другие, ещё более необычные, парадоксы, которые не могут быть объяснены в рамках понятий «состояния систем».  Например, Кристофер Монро из Института стандартов и технологий (США) экспериментально показал реальность парадокса "кота  Шредингера" на атомном уровне, когда атом оказывался сразу в двух взаимоисключающих состояниях.
 Опыт выглядел следующим образом: ученые взяли атом гелия и мощным лазерным импульсом оторвали у него один из двух электронов. Получившийся ион гелия обездвижили, понизив его температуру почти до абсолютного нуля. У оставшегося на орбите электрона существовало две возможности - либо вращаться по часовой стрелке, либо против (орбитальный спин «вверх», либо «вниз»). Но физики лишили его выбора, затормозив частицу все тем же лучом лазера. Тут-то и произошло невероятное. Атом гелия раздвоился, реализовав себя сразу в обоих состояниях - в одном электрон крутился по часовой стрелке, в другом - против.  И хотя расстояние между этими объектами было всего 83 нанометра,  на интерференционной картине отчетливо просматривались следы взаимодействия ДВУХ атомов.
Регистрация одновременно двух взаимоисключающих состояний говорит о недостаточности описания квантовых систем в терминах понятия состояний.

Не прокомментируете? 

[С.И. Доронин]

Регистрация одновременно двух взаимоисключающих состояний говорит о недостаточности описания квантовых систем в терминах понятия состояний.

Наоборот, только в терминах состояний этот эксперимент как раз и объясняется (несепарабельные состояния), других объяснений на данный момент не существует. Тот факт, что система может одновременно находиться в двух взаимоисключающих состояниях для КМ не проблема, такие ситуации она описывает.

[Станислав]

А что такое "сразу в двух взаимоисключающих состояниях"?
Хотелось бы понять предмет обсуждения.
Я вообще не понимаю, что такое "Атом гелия раздвоился..."?

[Quangel]

А что такое "сразу в двух взаимоисключающих состояниях"? Хотелось бы понять предмет обсуждения.

Это у Владимира надо спросить,откуда он взял информацию по данному опыту...

[valeriy]

Станислав от Вчера в 20:45:33
А что такое "сразу в двух взаимоисключающих состояниях"? Хотелось бы понять предмет обсуждения.

Это у Владимира надо спросить,откуда он взял информацию по данному опыту... Подмигивающий

Это он, скорее всего, где-то на http://www.membrana.ru/articles вычитал. Я что-то подобное видел, но теперь не помню ни название заметки, ни ее местоположения.

[Станислав]

угу, по ответам получается, предмета обсуждения нет. Тогда о чем тема?

[Vitaliy]

... Тот факт, что система может одновременно находиться в двух взаимоисключающих состояниях для КМ не проблема, такие ситуации она описывает.

Я думаю, здесь налицо типичный для формального подхода в КМ математический артефакт. И котик Шредингера - живо-мертв, и подброшенная монета в полете находится в состоянии орел-решка. Хотя мы прекрасно понимаем, что это - взаимоисключающие состояния. И только чисто теоретически можно так рассуждать: в когерированном состоянии они существуют одновременно (возможно, с разными вероятностями), а вот когда произошел коллапс - система декогерирует в какое-то одно конкретное состояние. Ситуация мне кажется до крайности прозрачной и до отчаяния умышленно запутанной теоретиками. Буквально, в трех соснах...

В случае же когда атом гелия раздвоился - это вообще мистика какая-то: из одной массы произошло две? Так можно творить материю из ничего... Тоже какой-то забавный артефакт... Уверен, если его поскрести внимательно, какое-то жульничество обязательно обнаружится. Это как бомовская рыбка в аквариуме: с одной точки зрения и с другой, возможно...

[Станислав]

Жульничество здесь вполне очевидно и, как минимум, оно заключено в передергивании понятий. Есть принципиальная разница межде научным понятием квантового состояния и обывательским вульгаризмом, типа "котик Шредингера - живо-мертв".
По определению всякое описание состояния квантовой системы ВОЗНИКАЕТ не само по себе, а в результате некоторого измерения. При этом полным образом описание состояния возникают в результате ОДНОВРЕМЕННОГО измерения ПОЛНОГО НАБОРА физических величин.
Квантовое состояние есть вполне определенный набор КОМПЛЕКТОВ чисел, потенциально полностью описывающих динамику квантовой системы, что с ней может произойти, разумеется в квантово-механическом понимании этих терминов, то есть - вероятностным образом.
Утверждение, типа мною спрашиваемого - "сразу в двух взаимоисключающих состояниях" есть нонсенс, типичный научный идиотизм, поскольку принципиально невозможно, чтобы полный набор физических величин сам себя исключал.
А "котик Шредингера - живо-мертв" есть классический пример полного отсутствия каких-либо результатов измерений вообще, то есть, обычное вешание лапши на уши одного, непонимающего предмета, другим.

[fbp]

А зачем так сложно, с атомом, оторваным электроном. Могли бы просто вспомнить опыт почти столетней давности с интерферометром Маха-Цендера, где фотон одновременно летит по двум плечам, или массу аналогичных. Возможность одновременного нахождения квантовой системы в взаимоисключающих состояния - принцип суперпозиции - основа квантовой механики.
А раздвоение - я думаю простое невежество/непонимание журналиста/переводчика, писавшего статью. Ведь цитата не из научной работы, а из "попсовой" статьи ?

[С.И. Доронин]

А что такое "сразу в двух взаимоисключающих состояниях"?
Хотелось бы понять предмет обсуждения.

Например, два ядерных спина могут находиться в состоянии

|Ф> = 1/sqrt(2) (|00> + |11>) – cat-состояние
или
|Ф> = 1/sqrt(2) (|01> – |10>) – EPR- пара

Их особенность в том, что здесь каждый кубит одновременно находится в двух взаимоисключающих состояниях 0 и 1, поскольку однокубитные (редуцированные) матрицы плотности:
½  0
0  ½

Вышеприведенные состояния несепарабельные, до измерения отдельные ядра не имеют локального спина, состояния нелокальны (по спиновым степеням свободы).

Вообще-то сейчас на эту тему есть много учебного материала. На нашем сайте есть книга «Физика квантовой информации» http://quantmag.ppole.ru/index.php?option=com_remository&Itemid=88888891&func=fileinfo&id=15
Достаточно прочитать первую главу с основными понятиями, в частности п.1.4 по запутанным состояниям.

[Станислав]

Например, два ядерных спина могут находиться в состоянии

|Ф> = 1/sqrt(2) (|00> + |11>) – cat-состояние
или
|Ф> = 1/sqrt(2) (|01> – |10>) – EPR- пара

И Вы это измерили?
Причем одновременно?
Лично у меня глубокие сомнения на этот счет.
Скорее, это тоже самое, что и кот, который вначале жив, потом мертв.
Надеюсь, понятно.

[С.И. Доронин]

И Вы это измерили?
Причем одновременно?
Лично у меня глубокие сомнения на этот счет.
Скорее, это тоже самое, что и кот, который вначале жив, потом мертв.
Надеюсь, понятно.

О том как создавать такие состояния, измерять, а также как их использовать в технических устройствах, подробно написано в книге, на которую я сослался. Да Вы правы, cat-состояния это как раз состояния типа шредингеровского кота, поэтому они так и называются . С ними давно уже работают экспериментаторы.

[Vitaliy]

... Да Вы правы, cat-состояния это как раз состояния типа шредингеровского кота, поэтому они так и называются . С ними давно уже работают экспериментаторы.

Сережа! А почему вы не хотите согласиться, что Cat-состояния - это состояния нашего сознания, недостаток информированности? Ведь и ежу понятно, что в случае с котом, он мог в какой-то момент отдать Богу душу (а мог и не отдать). Никакой неопределенности в модели явления нет - за исключением действительно неконтролируемого процесса радиоактивного распада. Но это как мы ждем автобус на остановке: он либо приходит в ближайшие минуты, либо нет. И тут нет никаких чудес.

А вот с нашим сознанием, с нашим информированием ситуация иная. Мы действительно в процессе эксперимента с котом не знаем, то ли он жив в каждое из мгновений, то ли нет. Ну и что? Конечно не знаем! Но это не повод говорить, что он находится в каком-то когерированном состоянии живо-мертвости. Это мы находимся в состоянии неизвестности. Кстати, можно было бы проделать окошечко в коробке, и вся мистическая муть через него бы испарилась.

Еще более подчеркивается этот феномен другом Вигнера. Что таинственного в том, что он получил уже информацию о состоянии кота, а сам Вигнер, нервно прохаживающийся по коридору - нет. Это мы говорим о надлежащем информировании заинтересованных лиц. И только.

Похожая ситуация и с EPR-"парадоксом". Ее мы интенсивно разбирали в теме на примере урны с черным и белым шаром - аналог противоположных спинов у частиц. Никаких чудесных мгновенных передач информации. Все просто, как редька.

Все непонятки от смешения двух моделей: явления и состояния измеряющего прибора. Вот по поводу теоремы Белла я еще не готов высказать свои примитивные материалистические истины  . На очереди...  

[Станислав]

О том как создавать такие состояния, измерять, а также как их использовать в технических устройствах, подробно написано в книге, на которую я сослался. Да Вы правы, cat-состояния это как раз состояния типа шредингеровского кота, поэтому они так и называются . С ними давно уже работают экспериментаторы.

Уважаемый господин Доронин, было бы очень хорошо, если бы Вы не только ссылались бы на книгу, но и прочитали бы ее. Хотя бы начало:

Согласно Фейнману эксперимент с двумя щелями "заключает в себе сердце квантовой механики"... Интересное свойство эксперимента с двумя щелями, подтвержденное во всех экспериментах, состоит в том, что, установив настолько низкую интенсивность источника, что каждая частица будет интерферировать только сама с собой.

Вам не кажется, что есть, мягко скажем, некоторое различие между экспериментом с двумя щелями и шредингеровским котом?

[Quangel]

Сергей Иванович,раз уж Вы на форуме появились,   не могли бы прокомментировать информацию,ссылку на которую привел Bit:

Разделив 18 км на 300 пикосекунд, получаем скорость распространения тайного сигнала в 200 тысяч раз выше, чем скорость света.

http://www.gazeta.ru/science/2008/08/14_a_2811441.shtml

Теория декогеренции как-то объясняет тот факт,что скорость нелокального взаимодействия оказалась конечной,в связи с чем предполагается наличие некоего "квантового эфира" как посредника для передачи запутанных состояний?