Mein grundlegendes Verständnis ist, dass Superposition eine Eigenschaft von Teilchen ist, die es ihnen ermöglicht, sich so zu verhalten, als ob sie sich gleichzeitig in mehreren Zuständen befinden, zB Interferenzmuster in Doppelspaltexperimenten. Quantenverschränkung bedeutet, dass ich, wenn ich einen Zustand von einem von zwei verschränkten Teilchen messe, den entsprechenden Zustand im anderen erkennen kann. Das wirft also die Frage auf: Wenn Alice und Bob zwei Eimer mit verschränkten Photonen produzieren, A und B, und Bob Eimer B nimmt und jedes von ihnen misst, dann nimmt Alice Eimer A und führt ein Doppelspaltexperiment mit ihnen durch, wird Alice immer noch Interferenzmuster erhalten? Mit anderen Worten, können sich die Teilchen immer noch wie in einer Superposition verhalten, selbst wenn ich den Zustand jedes einzelnen kenne?
Dies ist eine extreme Vereinfachung:
Quantenverschränkung bedeutet, dass ich, wenn ich einen Zustand von einem von zwei verschränkten Teilchen messe, den entsprechenden Zustand im anderen erkennen kann.
Es gibt viele Arten von Verschränkung (oder genauer gesagt, Paare von Teilchen können Verschränkung auf vielen verschiedenen Freiheitsgraden zeigen), aber allgemein gesprochen ist Verschränkung eine Eigenschaft, die sich als eine Art Korrelation zwischen den beiden Teilchen zeigt . Bei verschränkten Teilchen zeigen Experimente mit einem der beiden Teilchen überhaupt keine Interferenzeigenschaften, und erst wenn Sie die Ergebnisse mit dem vergleichen, was das andere Teilchen produziert hat, können Sie interessante Dinge aus den Korrelationen gewinnen.
Sobald Sie die Ergebnisse jedoch zusammengetragen haben , hängt das Ergebnis davon ab, welche Art von Messung Sie an jedem der beiden Partikel durchgeführt haben. Wenn die Messung an B Ihnen genügend Informationen liefert, um (über Korrelationen bei der späteren Analyse) zu schließen, welchen Spalt in einem Doppelspaltexperiment das A-Teilchen durchlaufen hat, können Sie im Allgemeinen keine Interferenz in der Post feststellen -Schlitzmuster. Es gibt jedoch Messungen an B, die diese Dekohärenz umkehren können (normalerweise als Quantenlöscher- Experimente bekannt), bei denen die Messung an B (im technischen Sinne) mit einer Welche-Schlitz-Messung nicht kompatibel ist . In diesem Fall kann die Nachauswahl bei dieser Messung erfolgen zeigen Interferenzmuster innerhalb der Daten in A.
Im Normalfall ist der Polarisationszustand der Photonen verschränkt, während ein Doppelspaltexperiment polarisationsunabhängig ist. In diesem häufigsten Fall wird Alice also immer noch Interferenzmuster sehen. Wenn Sie jedoch einen Polarisator an einem der Schlitze installieren, können Sie je nach Aufbau die Interferenz verschwinden lassen. Nehmen Sie dies mit einem Körnchen Salz: Dies soll nur das Wesentliche vermitteln, da der Teufel im Detail steckt.
Große Frage in der Tat.
Nun, dieses ganze Thema ist spekulativ, da es viele Annahmen und Unsicherheiten geben kann. Um daher tangentiale Kommentare von Q-Wachen zu vermeiden, werde ich Ihrer Frage ein bestimmtes Szenario entnehmen.
Angenommen, die Verschränkung/der Zustand beinhaltet eine perfekte Antikorrelation zwischen den zwei Teilchen eines Paares.
Angenommen, der Aufbau ist so, dass sich Alice auf einer Seite der Quelle und der Doppelspalt auf der anderen Seite (Bob-Seite) der Quelle befindet.
Angenommen, Alice misst ihre Seite des Photons, kurz bevor das Photon der Bob-Seite in den Doppelspalt eintritt. Dieser Moment ist klein genug für Lichtgeschwindigkeit, um nicht in der Lage zu sein, von Alice zu Bob zu kommunizieren.
Angenommen, zahlreiche verschränkte Paare werden in diesem Aufbau nacheinander gesendet.
Nach verschiedenen aktuellen Theorien wird die Verschränkung bei Alices Messung sofort gebrochen.
Eine solche Theorie/Interpretation ist, dass die Wellenfunktion zusammenbricht. Betrachten wir diese Deutung.
Da also die Wellenfunktion zusammenbricht, bevor das Bob-Seiten-Photon auf den Doppelspalt trifft, sollte es sich nicht wie eine Welle verhalten und es sollte kein Interferenzmuster geben. Denn das Interferenzmuster wird durch die Wellennatur verursacht, die zusammengebrochen ist.
Dieser Aufbau kann verwendet werden, um die Wahrheit hinter der Natur der Verschränkung zu untersuchen – dh ob die beiden Photonen tatsächlich ein einziges System sind oder nicht.
Abhängig davon, ob die Interferenz in einem solchen Experiment beobachtet wird, können die Leute natürlich argumentieren, dass die Wellenfunktion, die bei Alices Messung zusammengebrochen ist, nur diejenige ist, die die beiden Teilchen zu einem einzigen System verbindet, und die Wellenfunktion, die die Interferenz verursacht, eine andere Welle ist Funktion und überlebt den Zusammenbruch der Verschränkungswelle. Beide Wellenfunktionen scheinen jedoch derselben Mathematik zu folgen, daher würde ich denken, dass es dieselbe und die eine Welle sein sollte.
Wieder eine großartige Frage und ein großartiges Szenario, um die Wahrheit der Verstrickung zu untersuchen.