Quantenverschränkung verstehen … helfen Sie mir, diese Analogie zu validieren!

Ich habe Mühe, das Konzept der Quantenverschränkung zu verstehen. Ich habe mein Verständnis zu einer Analogie destilliert, und ich brauche Ihre Hilfe, um es zu bestätigen. Hier ist es:

Nehmen wir an, ich erhalte zwei Umschläge. Auf beiden Umschlägen steht:

Hallo! Öffnen Sie diesen Brief...
Wenn das Papier innen rot ist, dann hat der andere Umschlag blaues Papier.
Wenn das Papier innen blau ist, dann hat der andere Umschlag rotes Papier.

Wenn ich also einen Brief öffne und das Papier darin rot ist, dann weiß ich, dass der andere Brief das blaue Papier enthält.

Ist das gleichbedeutend mit Quantenverschränkung? Die Tatsache, dass ich die Farbe des anderen Papiers kenne, wenn ich einen Umschlag öffne (dh beobachte)?

Theoretisch würde ich, wenn einer der Buchstaben in einer anderen Galaxie "auftaucht", immer noch die Farbe des Papiers in diesem Brief kennen, indem ich meinen Brief sofort öffne, richtig?

Bevor ich den Brief öffne, ist das Papier in jedem Umschlag in Überlagerung (??), dh 50/50, rot oder blau?

Bei dieser Analogie gehe ich davon aus, dass das, was auf den Briefen steht, wahr ist. Ist dies eine korrekte Annahme in der Quantenphysik? Ich denke schon?

Wäre ich in der echten Quantenphysik in der Lage, die Farbe eines Papiers zu ändern, damit ich die Farbe des anderen ändere? Kein Recht?

Antworten (3)

Wenn Sie daraus ein Analogon der Quantenverschränkung machen wollen, müssen Sie Folgendes annehmen: Sie und ich tragen jeweils einen der Umschläge an einen anderen Ort. Dann öffnen wir sie. Dann:

  • Wenn wir uns beide dafür entscheiden, unsere Umschläge von oben zu öffnen, finden wir immer Papiere in entgegengesetzten Farben.
  • Wenn einer von uns seinen Umschlag von oben öffnet, während der andere seinen Umschlag von unten öffnet, finden wir immer noch (oder fast immer) Papiere mit entgegengesetzten Farben.
  • Wenn wir beide unsere Umschläge von unten öffnen, finden wir immer (oder fast immer) Papiere in identischen Farben.

Versuchen Sie jetzt, eine Geschichte wie Ihre zu erzählen – wo die Umschläge wahre Informationen darüber enthalten, was „wirklich“ in dem anderen Umschlag ist – die zu diesen Tatsachen passt. Viel Glück.

Ich bin verwirrt. Darf ich wissen, warum sich der Umschlag um Ober- und Unterseite kümmert? Ich denke, beide Beobachter verwenden Deckenlicht, aber wenn das Licht von unten kommt, ist das Ergebnis das Gegenteil, oder?
@ user6760: Nein, nichts dergleichen kann die von mir beschriebenen Beobachtungen erklären. Woher weiß das Licht in meinem Haus, wie Sie Ihren Umschlag in Ihrem Haus geöffnet haben?

Nein, das ist keine Analogie zur Quantenverschränkung. Aus quantenmechanischer Sicht nennt man das, was Sie beschreiben, eine Theorie lokaler verborgener Variablen (obwohl die Leute oft Socken anstelle von Umschlägen verwenden). Bells Theorem sagt uns, dass solche LHV-Theorien nicht alle Möglichkeiten berücksichtigen können, die die Quantenmechanik verschränkter Zustände zulässt – und experimentiert mit Quantenmechanik über LHV-Theorien.

Ein Beispiel dafür, was Sie mit Verschränkung machen können, was Sie mit LHV-Theorien nicht machen können, finden Sie in WillOs fantastischer Antwort auf diesen Thread.

Ihre Analogie ist nicht gleichbedeutend mit Verstrickung. Es ist am besten, keine Analogien zu machen, da die meisten davon irreführend sind.

Bei einem Verschränkungsexperiment muss man an jedem System mindestens zwei unterschiedliche physikalische Größen messen können, zB - den Spin eines Elektrons in x-Richtung und den Spin in z-Richtung. Ihre Analogie hat nur ein Maß: Ist der Buchstabe rot oder blau?

Wenn Sie in einem Verschränkungsexperiment dieselbe Größe für jede Hälfte des verschränkten Paares messen (zB z-Spin für beide Elektronen), stellen Sie beim Vergleich der Ergebnisse fest, dass sie korrelieren. Die Korrelation verringert sich für Messungen, die nicht übereinstimmen. Ob Sie also eine Korrelation finden, hängt davon ab, ob an jedem System die gleiche Messung durchgeführt wurde. Die Abhängigkeit der Korrelation von der Differenz zwischen den Messwerten ist so, dass sie nicht durch eine lokale Theorie erklärt werden kann, in der physikalische Größen durch stochastische Variablen (zufällig ausgewählte einzelne Zahlen) repräsentiert werden. Die Quantenmechanik beschreibt Systeme in Bezug auf kompliziertere mathematische Objekte, die als Observablen bezeichnet werden, nicht in Bezug auf stochastische Variablen. Diese Observablen ändern sich lokal, also ist die Quantenmechanik lokal, ungeachtet gegenteiliger Behauptungen:

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

https://arxiv.org/abs/1109.6223