Gedankenexperiment mit verschränkten Elektronen

Angenommen, wir beginnen mit zwei verschränkten Elektronen. Wir trennen sie in einiger Entfernung und stecken ein Elektron in eine dünne Drahtschleife, die mit einem extrem empfindlichen Spannungsmessgerät in Labor 1 verbunden ist, und das zweite Elektron in Labor 2. An diesem Punkt wird keine Messung durchgeführt. Die Spins beider Elektronen sind unbestimmt.

Deshalb...

-Die Richtung des Spins ist unbestimmt.

-Wir wissen nicht, ob der Spin des Elektrons, S = ± ℏ .

-Wir kennen sein magnetisches Moment nicht, M = ( − G u B S ) / ℏ . S = H 2 π S ( S + 1 ) , G ist der g-Faktor, u B ist Bohr Magneton.

-Wir kennen die Magnetisierung nicht, M = ( N / v ) M , Wo N ist die Anzahl der magnetischen Momente und v ist das Volumen des betreffenden Systems.

-Wir kennen das Magnetfeld nicht, B = μ 0 ( H + M ) , Wo μ 0 ist die Vakuumdurchlässigkeit, H = M / X , Wo X ist die magnetische Suszeptibilität.

Das Magnetfeld des ersten Elektrons bei Labor 1 ist unbestimmt, da keine Messung durchgeführt wurde, daher kann möglicherweise kein Magnetfeld vorhanden sein. B = 0 . (Bitte korrigieren, wenn falsch) Jetzt messen wir den Spin des zweiten Elektrons, indem wir es durch ein Stern-Gerlach-Gerät senden und dieses Elektron auf einen Bildschirm treffen lassen, um seinen Spinwert aufzuzeichnen. + oder − , im Labor 2.

Unabhängig davon, ob der Spin des zweiten Elektrons oben oder unten ist, wissen wir, dass der Spin des ersten Elektrons jetzt bestimmt ist. Das bedeutet, dass das Magnetfeld im Labor 1 bestimmt wurde und daher ein Magnetfeld vorhanden sein muss. Da sich das Magnetfeld von 0 auf einen Wert ungleich Null ändert, muss sich die Spannung aufgrund des Induktionsgesetzes ändern. v = − D D T ( B N A cos ⁡ θ ) , Wo A ist der Bereich, durch den der magnetische Fluss geht, und N ist die Anzahl der gewickelten Drähte. Dies deutet darauf hin, dass es in Labor 1 einen messbaren Effekt gibt, obwohl er extrem klein ist, da die Verschränkung in Labor 2 aufbricht.

Meine Frage ist, ist das theoretisch richtig? Wenn ja, dann würde ich dies als Kommunikationsmethode durch Folgendes vorschlagen.

Durch die Schaffung eines großen Ensembles dieser verschränkten Elektronen, AA', BB', CC', DD', wobei A ein Elektron bei Labor 1 ist, verschränkt mit einem zweiten Elektron, A', bei Labor 2 usw. Zum Beispiel durch Wenn wir uns dafür entscheiden, A 'und C' zu messen und B' und D' in Labor 2 allein zu lassen, erzeugen wir einen messbaren Effekt in Labor 1 für A und C der Elektronen, die Spannung wird geändert. Somit würde dies eine gesendete Nachricht als (1 0 1 0) darstellen. Wobei 1 eine Spannungsänderung und 0 keine Spannungsänderung wäre. Dies wäre natürlich ein einmaliges Nachrichtensystem, aber es negiert immer noch nicht die Tatsache, dass es in der Lage wäre, eine Nachricht über Verschränkung durch dieses spezifische Schema zu senden. Dies gilt nur, wenn mein Schema logisch und theoretisch korrekt ist.

Ich bin offen für Überprüfung und Korrektur. Bitte helfen Sie mir festzustellen, ob mein Schema falsch ist. Danke schön. :D

Ich habe diese Frage mit einem Doktoranden diskutiert und er sagte mir, dass der Vorgang, das verschränkte Elektron in eine Schleife zu bringen, den Spin des Elektrons messen wird. Dies würde das gesamte Schema zerstören, wenn es wahr wäre.
Wie ist das unbestimmte Magnetfeld gleich dem Magnetfeld Null? Ich würde sagen, dass der Nullpunkt des Magnetfelds sehr bestimmt ist.

Antworten (2)

1) Ein Elektron in eine Schleife zu stecken würde seinen Spin messen. Sie müssen es in die Schleife bringen, und das erfordert eine Änderung des Flusses

2) Ihr Magnetfeld ging aus 1 2 | B ↑ ⟩ + 1 2 | B ↓ ⟩ → | B ↑ ⟩ Jetzt weiß ich nicht, wie Maxwells Gesetze auf Wellenfunktionen wirken, aber es hat definitiv nicht bei 0 begonnen .

Wenn wir in der QM sagen, dass sich ein Zustand in einer Überlagerung befindet, ist dies nicht die klassische Art der Überlagerung. Sie addieren die Zustände nicht vektoriell (immerhin nicht klassisch vektoraddierend, | B ↑ ⟩ selbst ist ein Vektor, aber es ist orthogonal zu | B ↓ ⟩ ). Vielmehr sagen Sie, dass es gleichzeitig in beiden Zuständen ist.

Stellen Sie sich ein Teilchen mit x-Koordinate +1, y-Koordinate -1 vor. Seine Nettokoordinate ist nicht 0. Es gibt keine Nettokoordinate. Es kann gesagt werden, dass es beides gleichzeitig ist, was wahr ist. Also schreiben wir es als ( 1 , − 1 )

Bearbeiten: Ich habe @DavidZaslavsky im Chat gefragt, wie man Maxwells Gesetze auf eine Überlagerung anwendet. Seine Logik stammt aus der Viele-Welten-Interpretation, und im Grunde stellt sich heraus, dass Sie die Gesetze einfach auf jedes Ket separat anwenden und sie dann hinzufügen (gemäß ihrer relativen Gewichtung). Es mag etwas QFT geben, aber das scheint uns beiden richtig zu sein. Wie auch immer, mit diesem bekommen wir das v = 1 2 | D ϕ ↑ / D T ⟩ + 1 2 | D ϕ ↓ / D T ⟩ . Also noch einmal, Ihr Potenzial ist auch eine Überlagerung. Wenn Sie es binden, um es zu messen, wird es zusammenbrechen. Wenn man also mit einem Voltmeter eine Drahtschleife um das Elektron legt, misst man das Potential und bricht die Wellenfunktion von B vorzeitig zusammen. So erhalten wir Punkt (1) von Punkt (2).

Der Fehler in Ihrer Frage liegt in der Annahme, dass die Induktion auftritt, wenn das verschränkte Elektron aus der Ferne erkannt wird.

Die Regel für die Verschränkung ist denkbar einfach: Wenn irgendwo im Universum Informationen existieren, die den Zustand des Systems bestimmen, ist das System zumindest für den betreffenden Zustand klassisch, nicht quantenmechanisch. Ihre Induktionsprämisse geht davon aus, dass die Existenz des Feldes des Elektrons vor der Erkennung seines verschränkten Partners auf irgendeine Weise nachweisbar war. Aber die einfache Behauptung macht das System nicht-quantenhaft und somit nicht länger mit dem anderen Teilchen verschränkt.

Die Keine-Informationen-überall-Regel ist übrigens sehr mächtig. Es kann tatsächlich als Definition dafür verwendet werden, ob ein System interferiert – das heißt, ob es sich nach den Regeln der Quantenmechanik verhält.

Warum sollte es keine Induktion geben? Warum ändert sich die Spannung nicht?
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