Kann Nichtlokalität als sofortige Ausbreitung des Feldes betrachtet werden?

Ich habe den Artikel Quantenverschränkung gelesen , der eine Zusammenfassung der Grundlagen der Nicht-Lokalität ist, sowie eine Behauptung für den ersten "echten" Beweis ihrer Existenz. Ich habe auch einige Hintergrundinformationen aus dem Selbststudium von QFT und dem Lesen von Matt Strasslers Blog .

Meine Frage ist: Ist es logisch anzunehmen, dass, wenn Elementarteilchen als Anregungen eines zugrunde liegenden Felds behandelt werden, diese Nichtlokalität eine sofortige Ausbreitung "durch" die Felder implizieren könnte?

Ich schätze, dass sowohl das Feld als auch die Teilchen als rein mathematische Natur behandelt werden sollten, aber dass das Teilchen mehr „Realität“ hat, weil wir experimentelle Arbeiten daran durchführen können. (Und soweit möchte ich in Bezug auf einen naiven philosophischen Aspekt der Physik gehen.)

Wenn wir (mathematisch) ein Positron als zeitlich rückwärts reisendes Elektron behandeln können , ist es dann genauso gültig, Nicht-Lokalität als eine augenblickliche Ausbreitung im Feld zu behandeln?

Ich kenne die Antwort aus QFT-Perspektive nicht, aber einige interessante Punkte: Die sofortige Natur der Verschränkung ist eines der Dinge, die Einstein verwendet hat, um QM anfänglich abzulehnen (bis die Verschränkung tatsächlich demonstriert wurde). Allerdings kann man die Verschränkung nicht nutzen, um ein Signal schneller als mit Lichtgeschwindigkeit zu verbreiten. Erinnern Sie sich andererseits an das Coulomb-Gauge in der klassischen Elektrodynamik, dass sich das Skalarpotential "sofort ausbreitet". Dies ist jedoch rein mathematisch und spiegelt keine physikalische Informationsübertragung wider. Das physische EM-Feld breitet sich nicht sofort aus.
Danke dafür (was ich irgendwie wusste, tut mir leid :), aber was ich wirklich wollte, war eher eine Ausarbeitung dessen, warum QFT es vorzieht, einige Situationen so zu behandeln, als würden sie in der Zeit zurückgehen, anstatt sofort einzutreten (beide sind offensichtlich nicht realistisch). physikalisch), aber ich muss mehr über die Erhaltung der Kausalität lesen. Ihr Kommentar gab mir die Möglichkeit, das hoffentlich zu formulieren.
@kai danke, habe nicht alle deine Kommentare gesehen, sorry
QFT ist ein subtiles Thema, leider reicht mein Wissen nicht weit über Graduiertenkurse hinaus. Antiteilchen, die sich zeitlich rückwärts ausbreiten, sind eine nützliche Methode, um die Ergebnisse der Mathematik in Feynman-Diagrammen zu interpretieren. Denken Sie jedoch daran, dass Feynman-Diagramme und das Partikelbild zwar intuitiv leistungsfähig, aber nicht perfekt sind. Feynman-Diagramme entstehen aus perturbativen Expansionen, die nicht die gesamte Physik erfassen. In jedem Fall kann es hilfreich sein, einige konkrete Beispiele für Nichtlokalität zu nennen, die Sie verdeutlichen möchten.

Antworten (2)

Die Quantenmechanik basiert auf Gleichungen, in denen sich kein Feld schneller als Licht fortbewegen kann. Alle Vorhersagen der Quantenmechanik, einschließlich der Quantenverschränkung, stimmen daher mit der Kausalität überein.

Hätten Sie ein oder zwei Referenzen, die mir helfen würden, Ihren ersten Satz besser zu verstehen?

Sowohl QM als auch QFT sind lokal. Der Satz von Bell impliziert keine Nicht-Lokalität. Dies impliziert, dass jede Theorie, die die Vorhersagen der Quantenmechanik reproduziert, nicht lokal ist, wenn diese Theorie den Zustand eines Systems vor einer Messung durch eine stochastische Variable darstellt, dh eine einzelne Zahl, die mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit aus einer Menge möglicher Ergebnisse ausgewählt wird .

Es gibt eine lokale Beschreibung der Entwicklung jedes gegebenen Quantensystems in Bezug auf seine Observablen im Heisenberg-Bild, die durch Operatoren und nicht durch einzelne Zahlen dargestellt werden. Die Observablen ändern sich nur, wenn sich das System von selbst oder durch eine lokale Interaktion mit einem anderen System ändert.

Verschränkung und Teleportation können dadurch erklärt werden, dass Quanteninformationen lokal durch dekohärente Kanäle transportiert werden. Die Informationen sind in den Observables der Kanäle enthalten, beeinflussen aber nicht deren Erwartungswerte: lokal nicht zugängliche Informationen. Diese lokal nicht zugänglichen Informationen können nur entschlüsselt werden, indem sie in Verbindung mit Informationen aus dem anderen verflochtenen System verwendet werden:

http://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007

http://arxiv.org/abs/1109.6223

Diese Behandlung wurde auch auf die Quantenfeldtheorie ausgedehnt, siehe

https://arxiv.org/abs/quant-ph/0103079

"wenn diese Theorie den Zustand eines Systems nach einer Messung durch eine stochastische Variable darstellt" - ich denke, Sie meinen -vor- der Messung. Das Wesen von „verborgenen lokalen Variablen“ besteht darin, dass sie dazu bestimmt sind, verborgene Eigenschaften (nicht durch Standard-QM beschrieben) darzustellen, die das Ergebnis zukünftiger Messungen bestimmen. Auch der letzte Absatz dieser Antwort ist etwas verwirrend oder zumindest sehr unüblich.
Ich habe die von dir vorgeschlagene Änderung vorgenommen. Ich gebe zu, dass es kein Standard ist, die Implikationen der Quantentheorie konsequent ohne Qualifikation zu bearbeiten und sie auf das Verständnis von Experimenten anzuwenden. Ich sehe das als Kritik an Standardvorstellungen. Außerdem soll der Absatz keine vollständige Erklärung sein, da die Erklärung in den verlinkten Papieren enthalten ist.