Противофактический эксперимент Элицура-Вайдмана обсудим?

[Станислав]

Существует ли понятие частицы в физике?

ну кто же сомневается, существует, наряду с другими устаревшими понятиями, типа  эфир, флогистон ...

Понятие запутанности существует и на классическом уровне, например в виде фотонов с противоположными поляризациями или электронов - с противоположными спинами.

нет, на классическом уровне понятия запутанности не существует. И маловато для объявления частиц запутанной парой только поляризации (спина). Необходимо, чтобы они были (описывались) ОДНОЙ квантовой системой.

источник генерирует пары, скажем, фотонов и они летят в одну и в другую стороны. Генерация производится по одному фотону.

лично я расшифровать этот набор слов не могу, не понимаю, как "генерация пар происходит по одному фотону".

Вылетели фотоны, и приземлились на мишень фотоны. Так что не надо мутить воду...

Если исходить из боровских традиций, то Vitaliy здесь "мутит воду", поскольку говорит не о том, что зарегистрировано, не о событиях поглощений фотонов, а плодит фантомы про вылетающие и приземляющиеся фотоны. Кстати, "пролетают через щели" означает на языке физики взаимодействие с щелевой мембраной и далее читайте, что такое взаимодействие в КМ. Это отнюдь не пролет фотона пулей через дырку. Пулевая классика никакой "интерференции" не дает даже в принципе. Из этой "мути воды" и следуют заблуждения Vitaliy.
 

[Любовь]

Учи матчасть.

Вашу галиматью?! - увольте
 а Вам привычно в роли коверного...

Из этой "мути воды" и следуют заблуждения Vitaliy.

вот и Станислав о том же...

Виталюсик, похоже Вы не просекли разницу количественных и качественных переходов... увы...

[valeriy]

Нечего удивляться, когда бараны эйнштейновского стада переходят в наступление, квантовая механика начинает трактоваться как "плод больного воображения".

Юмор в том, что Цайлингер не принадлежит к "баранам эйнштейновского стада", Цайлингер, скорее, является стойким приверженцем Копенгагеновской интерпретации квантовой механики. Я же привел мысленный эксперимент из статью Цайлингера, чтобы привлечь внимание к логике рассуждений в рамках этой интерпретации, и прежде всего как ответ на реплику Инта:

Было время, когда на этом форуме интересно было пообщаться. К сожалению оно прошло. Сейчас меня пытаются убедить в том, что Пенроуз и Цейглер - шарлатаны, а квантовая механика - плод больного воображения...

К сожалению он не нашел нужным ввязаться в дискуссию. Критические замечания Станислава, скорее, относятся к критике рассуждений Цайлингера. На самом деле, вот как пишет Цайлингер в своей статье "Experiment and the foundations of quantum physics", Reviews of Modern Physics, Vol. 71, No. 2, Centenary 1999:

III. A DOUBLE SLIT AND TWO PARTICLES

The situation is strikingly illustrated if one employs pairs of particles which are strongly correlated (‘‘entangled’’) such that either particle carries information about the other (Horne and Zeilinger, 1985; Greenberger, Horne, and Zeilinger, 1993). Consider a setup where a source emits two particles with antiparallel momenta (Fig. 2):

FIG. 2. A source emits pairs of particles with total zero momentum. Particle 1 is either emitted into beams a or a' and particle 2 into beams b or b' with perfect correlations between a and b and a' and b', respectively. The beams of particle 1 then pass a double-slit assembly. Because of the perfect correlation between the two particles, particle 2 can serve to find out which slit particle 1 passed and therefore no interference pattern arises.

Перевод
ДОЙНАЯ ЩЕЛЬ И ДВЕ ЧАСТИЦЫ

Ситуация поразительно иллюстрируется, если использовать пары частиц, которые строго коррелированы ("запутаны"), такая, при которой каждая из частиц переносит информацию о другой частице (Horne and Zeilinger, 1985; Greenberger, Horne, and Zeilinger, 1993). Рассмотрим устройство, в котором источник излучает две пары частиц с антипараллельными импульсами (Рис. 2)
РИС. 2. Источник излучает пары частиц с общим импульсом, равным нулю. Частица 1 излучается или в пучки а или в а', а частица 2 в пучки b или b' с идеальными корреляциями между a и b и a' и b', соответственно. Пучки частицы 1 затем проходят через двух_щелевой экран. Из-за идеальной корреляции между двумя частицами, частица 2 может выполняить роль, чтобы выяснить, через какую щель пройдет частица 1, а поэтому никакой интерференционной картины не возникнет.

Я пылался придерживаться тех же самых правил, по которым  рассуждает Цайлингер. На самом деле, если частица 2 является запутанным двойником частицы 1, то что мы должны наблюдать на детекторе, помещенным на пути полета частиц 2

Пусть при этом L> L₀. Таким образом, регистрация частиц 2 происходит после того, как частицы 1 миновали двух-щелевой экран. А следовательно, мы не успели выяснить путь частиц 1. Таким образом, за двух-щелевым экраном должна возникать интерференционная картина, по мере накопления статистики, т.е., повторяя и повторяя неоднократно излучение запутанных пар. А что тогда мы будем видеть на втором экране, регистрирующим частицы 2? Если часицы 1 и 2 запутаны друг с другом, то, казалось бы, на этом экране мы также должны видеть интерференционную картину, дублирующую оригинальную интерференцию. Но с чего должна объявиться эта вторая интерференционная картина. Получается, что на пути частиц 2 расположен так же двух-щелевой экран, идентичный оригиналу - "зеркальное отображение оригинального двух-щелевого экрана", на котором и происходит интерференция запутанного двойника (а точнее волны, переносящей этого двойника).

Здесь я старался следовать логическим построениям, которые свойственны Цайлингеру. А весь постинг Станислава представляется как критика всего этого мысленного эксперимента. Но критика, к сожалению, декларативная, типа:

- никакая квантовая система на заявленном уровне детализации не может быть корректным образом описана ни "частицей", ни "волной", ни даже их сочетанием. Модель "частица" обуславливает сингулярности, "волновой пакет" расплывается.
- коллапс волновой функции не есть физически регистрируемый процесс.
- любая "частица" в КМ описывается через операторы рождения-уничтожения и любая "регистрация частицы" даже в мысленном опыте следует именно таким образом и трактовать - как уничтожение предшествующей и рождение новой. Потому набор слов "давайте зарегистрируем частицу b на участке, пока частица а не долетела до ..." в КМ либо не имеет физического смысла, когда нет события, либо, когда событие есть, имеет вполне определенный физический смысл уничтожения одной "частицы" в одном состоянии и рождение другой "частицы" в другом наборе состояний.
- полный нонсенс утверждение - "измеряя траектории запутанных двойников b, мы тем самым разрушаем интерференционную картину". Нонсенс уже в том, что любая интерференционная картинка есть МНОЖЕСТВО однотипных событий.

[Vitaliy]

Понятие запутанности существует и на классическом уровне, например в виде фотонов с противоположными поляризациями или электронов - с противоположными спинами.

нет, на классическом уровне понятия запутанности не существует. И маловато для объявления частиц запутанной парой только поляризации (спина). Необходимо, чтобы они были (описывались) ОДНОЙ квантовой системой.

На здоровье! Та же ситуация, что и с шредингеровским котиком. Все знают, что он либо жив, либо мертв - надо только взять глаза в зубы и посмотреть. Но эту же ситуацию можно описать и единой волновой функцией. Речь же не о том, что об одном и том же можно сказать по-русски, по-немецки, по-китайски. Мало ли кому из каких соображений удобства потребуется описание одного и того же явления на другом языке. Еще пример - аквариум с бомовскими рыбками. Тоже два описания одного и того же явления.

источник генерирует пары, скажем, фотонов и они летят в одну и в другую стороны. Генерация производится по одному фотону.

лично я расшифровать этот набор слов не могу, не понимаю, как "генерация пар происходит по одному фотону".

Я посмотрел и первоисточник - статью Цайлингера. Подобный прием давно используется в экспериментах типа двухщелевого. Генерируется один фотон, фиксируется его прохождение через установку, потом генерируется следующий - дабы исключить интерференцию между самими фотонами. Цайлингер предложил (точнее, его студент - Цайлинер потом просто воспользовался его результатом) эксперимент, где сгенерированный фотон расщепляется на парочку с дополнительными поляризациями. Эту парочку можно рассматривать и поотдельности, и в КМ-терминах как запутанную пару. Причем никто не может запретить классическое рассмотрение, если я не делаю каких-то выводов, выходящих за рамки наблюденного эксперимента.

А как насчет No-communication theorem? Это не я ее доказал...

[Vitaliy]

Учи матчасть.

Вашу галиматью?! - увольте
 а Вам привычно в роли коверного...

Опять брызжешь слюной...  Ты укажи на очевидные ошибки, недоработки, недоучет. Я ж тебе простым языком сказал, что зафиксировал бесспорные факторы, в которых не сомневается никто. Чтобы было, от какой печки танцевать. Кстати, они объясняют все мне известные феномены эгрегориальных проявлений.

То, что сверх, по моему мнению, ошибочно. Если это не так - аргументацию в студию.

[valeriy]

нет, на классическом уровне понятия запутанности не существует.

Да запутанность впервые ввел Шрёдингер и ввел как феномен в квантовой механике. Смысл в том, что не всегда существует возможность представить волновую функцию типа Psi(X,Y), где X описывает одну квантовую подсистему, а Y другую, не всегда существует возможность представить эту функцию в виде произведения Psi(X,Y)=Psi₁(X)Psi₂(Y). В случае, когда это возможно, дифференциальное уравнение Шрёдингера может быть приведено к двум дифференциальным уравнениям - одно для функции Psi₁(X), а другое для Psi₂(Y). В этом случае имеем две не запутанные системы. (В представлении матриц плотности требуется, чтобы недиагональные элементы были равны нулю).

Если представление Psi(X,Y)=Psi₁(X)Psi₂(Y) не возможно, то данная квантовая система запутана.

В принципе, в теоретической механике, классической теоретической механике, такие задачи также возникают и очень часто. Если в интегро-дифференциальном уравнении искомая функция допускает представление типа Psi(X,Y)=Psi₁(X)Psi₂(Y), то данное уравнение может быть приведено к двум уравнениям, соответственно одно для Psi₁(X), а другое для Psi₂(Y), каждое из котрых имеет меньшее число степеней свободы, чем исходное. Если же не допускает, то здесь уже ничего поделать не возможно, надо пытаться решать исходное уравнение. Матричная запутанность (существование неустранимых недиагональных элементов матрицы) возникает, когда рассматриваются задачи с множеством связанных гироскопов. Как видно, в классике тоже существуют подобные проблемы, но их не удосужились назвать запутанными, хотя и вносят сложности при решении подобных задач.

[Любовь]

То, что сверх, по моему мнению, ошибочно. Если это не так - аргументацию в студию.

если бы аргументацию Вы были способны воспринять/понять/осознать...
Вы круто со всем разбираетесь только в классичеком варианте, забывая о том, что если бы не было других, то и комп бы Ваш не работал...
а то что Ваши выкладки все объясняют Вам - не сумлеваюсь

[Vitaliy]

То, что сверх, по моему мнению, ошибочно. Если это не так - аргументацию в студию.

если бы аргументацию Вы были способны воспринять/понять/осознать...

Ты отвечай за себя. Если у тебя есть дополняющая или критическая аргументация - будь добра, изложи ее. Только не на нутряном языке в рамках своих чудесатых граничных условий, а как принято в научных текстах. Четко, внятно, с определениями, выводами, примерами, иллюстрациями, ссылками на научные работы.

А потом будем смотреть, кто и как ее поймет. А нет ничего по делу - ступай себе на завалинку, не мешай пустой болтовней тут с темой по существу разбираться...  

[Любовь]

Ты отвечай за себя. Если у тебя есть дополняющая или критическая аргументация - будь добра, изложи ее. 

подолнять и критиковать полную ахинею... Оно мне надо)

Только не на нутряном языке в рамках своих чудесатых граничных условий, а как принято в научных текстах. Четко, внятно, с определениями, выводами, примерами, иллюстрациями, ссылками на научные работы.

 далеко не все, написанное по энтим канонам действительно научные труды в здравом смысле этого значения...

у нас с Вами весьма разные понятие о науке и научной деятельности...

А нет ничего по делу - ступай себе на завалинку, не мешай пустой болтовней тут с темой по существу разбираться...

по существу разбираться с маразмом? еще не устали?

[Станислав]

Цайлингер предложил (точнее, его студент - Цайлинер потом просто воспользовался его результатом) эксперимент, где сгенерированный фотон расщепляется на парочку с дополнительными поляризациями.

угу, очередное фантомное умозрение ...
Есть хоть один экспериментальный факт "расщепления"?
Нет.
Чистой воды лажа, типа деления кванта попалам, заведомо не физика, заведомо не квантовая механика, откровенный эйнштейновский каббализм.

А как насчет No-communication theorem? Это не я ее доказал...

И что?

запутанность впервые ввел Шрёдингер и ввел как феномен в квантовой механике. Смысл в том, что не всегда существует возможность представить волновую функцию типа Psi(X,Y), где X описывает одну квантовую подсистему, а Y другую, не всегда существует возможность представить эту функцию в виде произведения Psi(X,Y)=Psi1(X)Psi2(Y).

феномен элементарен, хотя ни одного сколько-нибудь удовлетворительного описания я до сих пор не встретил. Все просто - ОДНА квантовая система. Совершенно естественно, что одну квантовую систему невозможно описать "функцией в виде произведения Psi(X,Y)=Psi1(X)Psi2(Y)". Совершенно естественно, что любая одна квантовая система описывается конечным числом операторов (квантовых чисел), в которые не входят и не могут входить операторы (двух) квантовых систем, в которые превращается данная квантовая система в результате взаимодействия. Не применимо по отношению к квантовым системам классическое "состоит из..." Вот это демонстративное непризнание неприменимости классики "состоит из ..." по отношению к квантовым системам и порождает "запутанность" трактовок запутанных состояний.

[valeriy]

Ты отвечай за себя.

Слушай, Виталик, не ввязываяся в дебаты с этой набитой дурой. Ее постинги - это сплошной спам, отвлекающий от обсуждения темы.

[Любовь]

Слушай, Виталик, не ввязываяся в дебаты с этой набитой дурой. Ее постинги - это сплошной спам, отвлекающий от обсуждения темы.

гы, с кем поведешься - от того и наберешься...
 или и набираться не надо было, бо собственного хамства в достатке...

лучше скажите, что считается за пределами классической физики?
почему затруднительны рассчеты некоторых классических систем:

Как видно, в классике тоже существуют подобные проблемы, но их не удосужились назвать запутанными, хотя и вносят сложности при решении подобных задач.

чем многотомно цититировать чужие мысли, хоть разочек свои изложите...

[Vitaliy]

Собственно, я опираюсь на статью так всеми горячо любимого Цайлингера: "Experiment and the foundations of quantum physics", AntonZeilinger, где он совершенно спокойно оперирует понятиями пар частиц с полным нулевым моментом, рассматривает эти частицы поотдельности, а потом чудесатым образом переходит на формулировки КМ. Но искать реальный смысл в подобных выкрутасах - это все равно, что ждать от зоологов, что они обнаружат где-то в дебрях Амазонки волшебного живомертвого кота им. Шредингера.

А как насчет No-communication theorem? Это не я ее доказал...

И что?

А вот что: в теореме доказывается, что никакое измерение, выполненное, скажем, Бобом, над одной из частиц запутанной пары, никоми образом не повлияет на измерения, выполняемые Алисией над другой частицей. А это значит, что нету spooky actions at a distance, и, следовательно, то, что мы узнаем маршрут левых частиц пользуясь измерениями правых, не должно нарушать ИП, что утверждает Антон.

[valeriy]

угу, очередное фантомное умозрение ...
Есть хоть один экспериментальный факт "расщепления"?

Собственно, я опираюсь на статью так всеми горячо любимого Цайлингера:

Меня это тоже озадачивало. На самом деле, я думаю,  Виталик имеет в виду расщепление цуга электромагнитного излучения (светового ЭМ излучения) на полупрозрачных зеркалах. Дело в том, что цуг светового ЭМ излучения с лазера включает в себя миллионы и миллионы квантов света именно потому, что в генерации лазерного цуга учавствуют миллионы и миллионы атомов активного тела, электроны которых были предварительно загнаны на верхние метастабильные орбиты. Каждый электрон, сваливаясь с верхней орбиты на нижнюю излучает один световой квант. Но таких электронов миллионы. Они лавинообразно сваливаются вниз, достаточно запустить в систему "активное тело+резонатор" какой-либо шальной квант. Поэтому цуг светового ЭМ излучения - это бозе-конденсат миллионов и миллионов квантов света. Ясное дело, что из такого цуга можно выхватывать часть ЭМ излучения и делать с ним все, что допускает делать над собой ЕМ поле.

[Vitaliy]

... На самом деле, я думаю,  Виталик имеет в виду расщепление цуга электромагнитного излучения (светового ЭМ излучения) на полупрозрачных зеркалах.

Ты знаешь... на этих посеребренных зеркалах, я так понимаю, покрытие расчитывается, скажем, если на пропускную способность 50%, и мы начнем на него пулять по одному фотону, то они и станут, в итоге, проходить прямо, либо отражаться в указанной пропорции... Но мне не хочется заморачиваться с этой конфигурацией с зеркалами, которая тянется от опыта Э-В: сами авторы имели в виду неисправную бомбу как дырявый рычажок на взрывателе, не вносящей искажений при пролете фотона. Исправная бомба у них выглядела именно как камешек на пути луча (я еще удивился... а чего там какие-то камешки обсуждаются - так вот именно поэтому).

При этом у Пенроуза рассуждение получается совершенно бессмысленным, мистическим. А конфигурация Э-В вполне позволяет нам вернуться к доброму старому двухщелевому эксперименту - с ним как-то привычней, а по смыслу он полностью идентичен ихней этажерке с зеркалами: ловится фотон, залетевший в область тени ИП - что там, что тут.

Кстати, и там я, наконец, понял принцип нуль-измерения - см. в точности анекдот с сахарницей. Я его непременно в устном докладе упомяну .

С другой стороны, мне очень понравились у Антона эти запутанные парочки для установления куда полетел очередной фотон... Вот действительно красивый и чистый эксперимент! И я уверен, что, если состряпать его вживую, ИП будет стоять железно. Но обсуждение у него эксперимента с влиянием запутанных двойников на левые фотоны мне представляется неудовлетворительным, надуманным, притянутым за уши. Я понимаю, что это невежливо в адрес матерого физика, пустившего щупальца во многие лаборатории и журналы мира. Но ведь и объяснений нет...

Дело в том, что цуг светового ЭМ излучения с лазера включает в себя миллионы и миллионы квантов света...

Валера... побей меня бог лаптем на этом самом месте... Ну, не знаю я как реально генерируют одиночные фотоны. Но ведь многие физики - и по отношению к тому же двухщелевому эксперименту манипулируют подобным представлением, дабы исключить взимную интерфененцию между этими миллионами. А это методически очень важный момент...

Еще где-то упоминалось, что сейчас техника доработалась до того, что реально и генерировать и регистрировать отдельные фотоны.

Так что, я дико извиняюсь... пока остаюсь бараном альбертикова стада: -Down with spooky action at a distance!   Где там наши Андрюша с Мишей? Локальный реализм рулит!