Версия для печати :: - Форум Физика Магии

Гость

Цитата:

Требуется пояснение по следующему вопросу из книги:
С одной стороны, сказано что «в замкнутой системе корреляции между подсистемами могут быть только нелокальными квантовыми» и «в замкнутой системе отсутствуют классические корреляции между ее подсистемами»
С другой стороны, чтобы объяснить наличие классических корреляций в реальном мире, говорится, что «классические корреляции отсутствуют во всей системе целиком». Но система одна – весь мир. Кроме нее ничего нет по определению. Не бессмыленно ли говорить о корреляциях во всей системе целиком? Корреляциях чего с чем ?
Не кажется ли Вам, что здесь противоречие ?

Если взять весь мир целиком, то его нелокальность и отсутствие классических корреляций можно понимать следующим образом: некий гипотетический наблюдатель, который в состоянии «посмотреть» на этот мир снаружи, не увидит локальных объектов, перед ним будет пустота. Мир как бы невидим в своей целостности.
Похожая ситуация с произвольными более мелкими замкнутыми системами в пределах Универсума. Точнее, здесь можно говорить о квазизамкнутых системах (псевдочистых состояниях), которые сохраняют нелокальность на временах, меньших времени декогеренции. Все, что справедливо для мира в целом, здесь работает на ограниченных временах.
В последнем случае говорить о нелокальности можно уже не гипотетически, и это вовсе не бессмысленно. Это не просто теоретическая абстракция, а физическая реальность, которая имеет непосредственное отношение, например, к физике квантовых вычислений.

О том, что с чем коррелирует попытаюсь пояснить на более конкретном примере. Можно взять систему из нескольких ядерных спинов (магнитных моментов), тогда на временах, меньших времени декогеренции окружением, эту систему можно рассматривать как замкнутую, т.е. спины на этих временах могут находиться в нелокальном суперпозиционном состоянии. Несмотря на то, что сами ядра могут как-то локально располагаться в пространстве, по спиновым степеням свободы система будет нелокальна. Если бы наш гипотетический наблюдатель мог «видеть» одни только магнитные моменты, и больше ничего другого, то перед ним опять была бы пустота – не было бы локальных спинов. Но, тем не менее, в нелокальной суперпозиции спины реально существуют, и они скоррелированны – изменение одного спина мгновенно сказывается на всех остальных. При этом, несмотря на нелокальность спинов, имеется возможность индивидуального воздействия на отдельные спины – если они имеют индивидуальную частоту, то на них можно воздействовать селективными внешними импульсами. Примерно так работает квантовый компьютер – есть нелокальная суперпозиция кубитов и имеется возможность индивидуального воздействия на каждый кубит. Гипотетический наблюдатель не видел бы сам процесс квантовых вычислений, перед ним по-прежнему не было бы локальных спинов, только в самом конце, когда в виде локальных декогерированных спинов выводится результат, он смог бы «прочитать» (увидеть) ответ.

Цитата:

как понимать следующее выражение: «в пространстве состояний (гильбертовом пространстве) с максимальной размерностью, соответствующем всей системе - классических корреляций нет, но они могут быть между подсистемами в пространствах состояний меньшей размерности» ?

Попробую пояснить на примере cat-состояний (типа Шредингеровского кота). Одно из характерных свойств этих состояний – они максимально запутанные (нелокальные) для всей системы, но классически коррелированны для отдельных подсистем. В самом простом случае можно взять два спина (это будет система максимальной размерности), и тогда гипотетический внешний наблюдатель, который смотрит на всю системы целиком, не видел бы локальных спинов. Но в пространстве состояний меньшей размерности (для одного спина) корреляции будут классические, а не квантовые. Т.е. если наблюдателя поместить «внутри» одного из спинов, то оставшийся спин он будет видеть рядом с собой в качестве классического локального объекта.

Цитата:

т.е. состояние системы в целом не зависит от состояний какой-либо из подсистем, так надо понимать ?

Не то что не зависит, а, скорее не определяет. В общем случае, если известны состояния всех составных частей системы, то этого недостаточно для однозначного определения состояния всей системы. Части полностью не определяют целого, это можно сделать только для сепарабельных состояний.