Hat dieses Experiment wirklich den Kollaps der Wellenfunktion gezeigt?

Meine Frage ist: Warum behauptete das folgende Experiment, dass es den Kollaps der Wellenfunktion demonstriert habe ?

Experimenteller Nachweis des nichtlokalen Wellenfunktionskollaps für ein einzelnes Teilchen mit Homodynmessungen. M. Fuwa et al. Nature Communications 6 6665 (2015) , arXiv:1412.7790 .

Ich hätte kein Problem damit, wenn sie behauptet hätten, das Experiment zeige den "nicht-lokalen" (oder: genau quantenmechanischen ) Lenkungseffekt . Meiner bescheidenen Meinung nach gibt es keine Logik, um zu rechtfertigen, dass "der Quantensteuerungseffekt dem Kollaps der Wellenfunktion entspricht ". Hier ist der Wellenfunktionskollaps in der strengen Postulatform von Von-Neumann definiert.

Ich befürchte, dass diese Art von Quantensteuerungsexperimenten ein ähnliches Missverständnis hervorrufen würde wie das, das durch die Bell-Experimente verursacht wird. Nur zur Erinnerung, dass die Bell-Definition von "Nicht-Lokalität" auch keine direkte Beziehung zum Von-Neumann- Postulat des Zusammenbruchs der Wellenfunktion hat . Alle "Beziehungen", die die Leute in Betracht gezogen / diskutiert hatten, basierten auf vielen zusätzlichen Annahmen und Interpretationen.

Habe ich etwas verpasst, das hier wirklich tiefgreifend und wichtig ist? Vielen Dank!

Sie taten es, um eine Naturpublikation zu bekommen. Könnte stimmen, vielleicht auch nicht.
@Martin: Ich würde die Aufnahme in eine Zeitschrift kaum als Garantie dafür verwenden, dass die Behauptungen einer Zeitung zum Nennwert genommen werden sollten. Ich weiß, du sagst nichts anderes, bietest nur meinen Senf an.
@Martin, das ist unter allen Umständen ein fragwürdiges Kriterium, aber beachten Sie, dass die Zeitschrift hier Nature Communications ist, keine der Flaggschiff-Naturzeitschriften, die nur online ist und für Artikel gedacht ist, die nicht von großem Interesse sind. Und in der Tat sieht dies nach einem Ergebnis aus, das für die Quantenoptik-Community interessant sein könnte, mit einem überverkauften Titel.
Ich vermute jedoch, dass es mit der Betonung auf "für ein einzelnes Teilchen unter Verwendung von Homodyn-Messungen" (der neue Teil) gelesen werden sollte, nicht auf "Experimenteller Nachweis des Zusammenbruchs nichtlokaler Wellenfunktionen" (was je nach Perspektive entweder trivial oder unmöglich ist). ).
@Rococo Meiner bescheidenen Meinung nach sollte der solide Beweis der Unmöglichkeit des Zusammenbruchs der Wellenfunktion oder dessen experimentelle Überprüfung kein triviales Ergebnis sein. Ich schätze, Sie könnten meinen, dass, wenn Leute das Ergebnis über den "Kollaps der Wellenfunktion" veröffentlichten, der eigentliche Inhalt meistens trivial war in dem Sinne, dass ihre Ergebnisse dadurch erklärt werden konnten, während die Erklärung des Kollaps etwas unnötig ist .
Wie ich schon sagte, es hängt davon ab, was Sie unter "Zusammenbruch" verstehen. Ein Experiment, das zum Beispiel Everetts Interpretationen der Quantenmechanik irgendwie widerlegt, wäre folgenreich. Das ist nicht dieses Experiment ;)
Der Artikel ist auch auf arxiv

Antworten (2)

Das Papier erklärt nicht, wie sich ihre Vorhersagen von denen der Nicht-Kollaps-Theorien unterscheiden würden. Da das Papier nicht einmal diskutiert, was ohne Kollaps vorhergesagt werden würde, ist es schwer zu sehen, wie es die Quantentheorie ohne Kollaps ausschließen könnte. Quantentheorie ohne Kollaps erklärt alle Vorhersagen, die üblicherweise der Quantentheorie mit Kollaps zugeschrieben werden:

http://arxiv.org/abs/1212.3245 .

Variationen der Quantentheorie, die den Kollaps beinhalten, wie die GRW-Theorie, können die in der Arbeit gemachten Vorhersagen reproduzieren oder nicht, aber da dies nicht diskutiert wird, ist es schwierig zu sagen, ob die Ergebnisse überhaupt mit einer solchen Theorie übereinstimmen. Daher beschreibt der Titel des Papiers seinen Inhalt nicht genau.

Ja, die Wellenfunktion "kollabiert", nachdem Alice ihren Teil gemessen hat. Ich bin mir nicht sicher, was Sie den Von-Neumann-Zusammenbruch nennen. Hier haben Sie eine bipartite Messung mit nur einem Photon. Und ich schätze, das Lenken wurde noch nie zuvor mit nur einem Photon gemacht. Nein, es gibt nichts Tiefgründiges.

Der "Von-Neumann-Kollaps" ist für ein einzelnes Teilchen definiert als: gegebener Zustand vor der Messung, beschrieben durch den reinen Zustand C 1 | 1 ⟩ + C 2 | 2 ⟩ , der Zustand nach der Messung bricht zusammen | 1 ⟩ (oder: | 2 ⟩ ). Die genaue Definition der Quantenzustandssteuerung ist beispielsweise wie hier zu sehen: journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.98.140402 . Es handelt sich nicht um dieselben Definitionen, und niemand hat bewiesen, dass sie gleichwertig sind, was meiner Meinung nach nicht möglich ist. Konzeptionell mögen sie verwandt sein, aber nicht gleich.
Wie ich in meinem OP sagte, hatte ich überhaupt keine Frage, es die neue Demonstration des Quantensteuerungseffekts zu nennen.
In dem Artikel haben Sie: a|3>|4>+b|4>|3> -> (c|3>+d|4>)(e|3>+f|4>) Es passt zu Ihrer Definition von zusammenbrechen, wenn Sie |1>=(c|3>+d|4>)(e|3>+f|4>) und |2> entsprechend nehmen. Also ja, man kann es Kollaps nennen (auch wenn man nur einen Teil misst).
Nein. Das haben sie nicht demonstriert. Was sie demonstrierten, war die Verletzung der EPR-Steuerungsungleichheit . Die Verletzung der EPR-Steuerungsungleichung könnte durch den Zusammenbruch erklärt (oder: interpretiert) werden . Aber Sie brauchen die Kollaps- Interpretation nicht , stattdessen könnten Sie die Standard-Interpretation "shup-up-and-compute" verwenden, um alles zu erklären. Das Standard-QM sagt also alles richtig voraus – nicht mehr und nicht weniger.
Wie ein Zitat aus dem Artikel lautet: „Die Verletzung der EPR-Steuerungsungleichung durch sieben sds ist ein klarer Beweis dafür, dass Bobs Quantenzustand nicht unabhängig von Alice existieren kann, sondern vielmehr durch Alices Messung zusammengebrochen ist.“ Ja, das bewies, dass "Bobs Quantenzustand nicht unabhängig von Alice existieren kann". Nein, es habe sich nicht bewiesen, "sondern ist durch Alices Messung zusammengebrochen". Mit anderen Worten, es bewies die Quantenverschränkung.
Ok, ich glaube, ich verstehe jetzt, worum es bei deiner Meinungsverschiedenheit geht. Natürlich sagt Standard-QM ihre Messungen korrekt voraus! Der Zweck dieses Papiers besteht nicht darin, die eine oder andere Interpretation zu demonstrieren. Sie verwenden das Wort „Kollaps“, um zu sagen, dass das Ergebnis der Alice-Messung Bobs Zustand projiziert. Sie haben das Steuern mit einem Photon gemacht, was sehr schön ist. Aber es gibt nichts Grundlegenderes, als es zum Beispiel mit zwei verschränkten Spins zu tun. Auch die Durchführung mit einem Photon hat eine historische Bedeutung, wie in der Zusammenfassung erklärt. Daher der Verweis auf EPR
Ja, das Papier präsentierte ein ausgezeichnetes Experiment mit einem einzelnen Photon. Und ja, es ist sehr relevant für die historischen Diskussionen. Einsteins sehr früher Vorschlag war jedoch gegen die Kollaps- Interpretation. Ich bin mir auch nicht sicher, ob Einstein jemals gegen die Richtigkeit irgendeiner Vorhersage der Quantentheorie argumentieren würde. Dies wurde sogar sehr deutlich im EPR-Papier von 1935 festgestellt, das nicht gegen die Korrektheit der Quantenmechanik argumentierte.
Es ist mir eine Freude, Ihnen zu helfen, zu verstehen, was ich meinte. Du bist mehr als willkommen!
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