Ein EPR-Quantenexperiment kann durch einen sofortigen Zusammenbruch der Wellenfunktion erklärt werden, unabhängig von der Entfernung, die ein Paar verschränkter Teilchen trennt. Aber haben wir die Gewissheit, dass der Prozess wirklich augenblicklich ist? Wenn nicht, was ist die aktuelle experimentelle Grenze, wie schnell der Prozess ist?
Hier ist ein erster Hinweis auf die Probleme, die dieses Modell verursachen würde: Nehmen wir an, Sie haben ein Paar weit voneinander entfernter verschränkter Teilchen und zwei Beobachter, die jeweils eines messen. Die Idee dieses Modells wäre, dass, wenn das erste Teilchen gemessen wird, es ein Signal sendet, um dem anderen Teilchen mitzuteilen, in welchem Zustand es sich befinden soll. Aber dank der Relativitätstheorie muss die Reihenfolge der Messungen nicht absolut sein: Sie könnte leicht arrangiert werden dass ein Beobachter sieht, wie eine Person zuerst misst, während ein anderer Beobachter sieht, wie die andere zuerst das Paar misst. In welche Richtung geht das Signal dann?
Nun, man könnte weiter sagen, dass es einen speziellen Referenzrahmen für einzusendende Quantensignale gibt, der wahrscheinlich erscheint, aber auf den ersten Blick immer noch mit den Naturgesetzen, wie wir sie kennen, übereinstimmt. Eine relativ neue Studie scheint dies jedoch ebenfalls auszuschließen.
Wenn Sie akzeptieren, dass Sie Informationen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit senden können, dann zeigt ein ziemlich aktuelles Ergebnis, dass dies impliziert, dass Sie den Zusammenbruch der Verschränkung nicht mit einer endlichen Geschwindigkeit ausbreiten können.
Hier ist das betreffende Papier. Insbesondere zeigen die Autoren, dass man bei einem verschränkten Teilchenpaar nur untere Grenzen für die Geschwindigkeit setzen kann, die ein Signal ausbreiten könnte, wie man es erwarten würde, aber bei einer geeigneten Messung von vier verschränkten Teilchen führt jedes endliche Geschwindigkeitssignal zu einer superluminalen Signalübertragung.
Zusammenfassung: Die experimentelle Verletzung der Bellschen Ungleichungen durch raumartig getrennte Messungen schließt die Erklärung von Quantenkorrelationen durch kausale Einflüsse aus, die sich mit subluminaler Geschwindigkeit ausbreiten1, 2. Dennoch könnte eine solche experimentelle Verletzung im Prinzip immer durch Modelle erklärt werden, die auf verborgenen Einflüssen basieren, die sich ausbreiten bei eine endliche Geschwindigkeit v>c, vorausgesetzt, v ist groß genug3, 4. Hier zeigen wir, dass solche Modelle für jede endliche Geschwindigkeit v mit Korrelationen vorhersagen, die für die Kommunikation schneller als Licht ausgenutzt werden können. Diese superluminale Kommunikation erfordert keinen Zugang zu irgendwelchen verborgenen physikalischen Größen, sondern nur die Manipulation von Messgeräten auf dem Niveau unserer heutigen Beschreibung von Quantenexperimenten. Unter der Annahme, dass es unmöglich ist, nicht-lokale Korrelationen für die superluminale Kommunikation zu verwenden, Wir schließen jede mögliche Erklärung von Quantenkorrelationen in Form von Einflüssen aus, die sich mit beliebiger endlicher Geschwindigkeit ausbreiten. Unser Ergebnis enthüllt einen neuen Aspekt der komplexen Beziehung zwischen multipartiter Quanten-Nichtlokalität und der Unmöglichkeit der Signalisierung.
Es ist jedoch immer noch eine experimentelle Frage, und Danu hat Recht mit den derzeit gemessenen Grenzwerten für die Mindestgeschwindigkeit. Hier ist der aktuelle Rekordhalter, soweit ich weiß.
Experimentell erinnere ich mich, dieses Papier gesehen zu haben , das eine untere Grenze für die Geschwindigkeit von "gespenstischer Entfernung in einer Entfernung" um etwa vier Größenordnungen höher als setzt . Ich denke, dass Experimente bisher mit einer sofortigen Wirkung übereinstimmen.
Die Sicht eines Experimentators auf das Rätsel:
Ein EPR-Quantenexperiment kann durch einen sofortigen Zusammenbruch der Wellenfunktion erklärt werden, unabhängig von der Entfernung, die ein Paar verschränkter Teilchen trennt. Aber haben wir die Gewissheit, dass der Prozess wirklich augenblicklich ist? Wenn nicht, was ist die aktuelle experimentelle Grenze, wie schnell der Prozess ist?
In einem Satz haben Sie meiner Meinung nach zwei Wörter, die in Bezug auf die Physik quantenmechanischer Systeme falsch interpretiert werden.
„Einklappen“ statt „Messen“. Messen ist das, was wir unbedingt tun müssen, wenn wir ein Modell validieren wollen, egal ob quantenmechanisch oder klassisch mechanisch. Wir sagen nicht, dass die Lösung der Newtonschen Gleichungen für die Umlaufbahn eines Satelliten jedes Mal „zusammenbricht“, wenn wir seinen Standort messen. In analoger Weise messen wir, wenn wir eine Observable messen, die den Lösungen eines quantenmechanischen Systems gehorcht, einen Eintrag , den Energieeigenwert für die Instanz.
"Verstrickung" ist kein mystisches Ereignis. Die Wellenfunktion, die ein quantenmechanisches System definiert, enthält alle Quantenzahlen und Phasen und alle Korrelationen zwischen den Variablen, die auch durch Erhaltungssätze auferlegt werden. Wenn man einen Moment des betrachteten Problems misst, sind alle Korrelationen durch die Auferlegung einer mathematischen Lösung für das Problem begleitet. In jedem messbaren Augenblick muss die Wellenfunktion per Konstruktion Erhaltungssätzen gehorchen.
Der Begriff "momentan" hat wenig Bedeutung, da wir von einer Einheit sprechen, nämlich der Wellenfunktion. Ja, es ist augenblicklich, da wir augenblicklich wissen, dass, wenn Vollmond aufgeht, die Sonne gerade untergegangen ist.
Die Folgen des EPR-Paradoxons sind die folgenden:
1964 präsentierte der Physiker John Bell jedoch in einem Artikel mit dem Titel "On the Einstein Polosky Rosen paradox" eine Lösung für dieses EPR-Paradoxon. Das Experiment, um zu beweisen, ob entweder 1 oder 2 die richtige Antwort ist, wurde 1972 durchgeführt und zeigte, dass das Universum nicht lokal ist und die Quantenmechanik richtig ist. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, lesen Sie Bells Theorem und Ungleichungen. Und mit nicht-lokal meinen wir, dass, wenn zwei Teilchen verschränkt sind, das eine das andere augenblicklich beeinflusst. http://plato.stanford.edu/entries/bell-theorem/
Das EPR-Experiment impliziert nicht, dass die Gesetze der Physik nicht-lokal sind. Siehe https://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007
Und
Es ist unmöglich, experimentell zu verifizieren, dass eine bestimmte Geschwindigkeit augenblicklich ist, einfach weil wir die Unendlichkeit nicht messen können. Was wir messen können, ist, dass es sich scheinbar augenblicklich nähert.
Bisher wurde die Einsturzgeschwindigkeit mindestens um vier Größenordnungen höher gemessen .
Wenn sich also herausstellt, dass die Geschwindigkeit augenblicklich ist, liegt dies an einem theoretischen Argument, das die Theorie vereinfacht. Bisher wissen wir nur theoretisch, dass der Effekt insofern nichtlokal ist, als dass sich der Effekt schneller ausbreitet als und dieser Effekt wurde wie oben erwähnt experimentell verifiziert.
Es sei daran erinnert, dass Newton philosophisch die Möglichkeit einer sofortigen Fernwirkung (auf Aristoteles zurückgehend) für die Gravitation verneint hat, was in Einsteins GR bestätigt wurde. Vielleicht ist es in diesem Fall wieder so. Es ist eine offene Frage für neue Physik.
Urgje