Wann findet der Energieaustausch im Quantum Eraser Experiment statt?

Ich habe dieses PBS-Video über das Delayed-Choice- / Quantenlöscher-Experiment gefunden, das, wie alle anderen, die ich gesehen habe, besagt, dass das Interferenzmuster, das von den Photonen erzeugt wird, die eine Quantenlöschvorrichtung passieren, davon abhängt, ob die einzelnen Photonen "markiert" sind " mit der "in welche Richtung"-Pfadinformation, die identifiziert, durch welchen Spalt sie gegangen sind, obwohl diese Markierung erfolgt, nachdem das "oberste" Photon (dasjenige, das nicht durch den verzögerten Wahlabschnitt des Apparats geht) bereits getroffen haben sollte der obere Detektor.

Meine Frage ist, wenn ich ein einzelnes Photon durch einen solchen Apparat feuere, der dann in zwei verschränkte "Zwillinge" aufgeteilt wird, gibt das "obere" Photon seine Energie an den oberen Detektor ab, sobald es auf den Detektor trifft? Wurde dies experimentell bestätigt?

BEARBEITEN: Ich habe einen anderen Thread gefunden ( Link hier ), der diese Frage teilweise zu beantworten scheint, und basierend auf meiner Lektüre scheint es, dass das obere Photon seine Energie in dem Moment abgibt, in dem es auf den oberen Detektor trifft. Außerdem scheint die Position des obersten Photons durch diesen anfänglichen „Treffer“ bestimmt zu sein.

Warum wird dieses Experiment dann als Beispiel angepriesen, das die Kausalität untergräbt? Das folgt überhaupt nicht, da die Position des oberen Photons durch seinen eigenen Flug bestimmt wird und völlig unabhängig vom Flug des unteren Photons ist.

Ist es nicht viel vernünftiger zu sagen, dass wir einfach Informationen über den Flug des oberen Photons vom Flug des unteren Photons erhalten? Anstatt zu sagen, dass die Position des oberen Photons durch Ereignisse im Zusammenhang mit dem unteren Photon bestimmt wird (was nach meiner Lektüre des Experiments nicht der Fall sein kann), wird der Weg des unteren Photons dadurch bestimmt, ob das obere Photon betroffen war oder nicht während seines Fluges zu stören.

Vielleicht finden Sie das Gesuchte in den Antworten/Kommentaren unter physical.stackexchange.com/questions/343121/…

Antworten (1)

Ein Teil Ihrer Verwirrung kann von der Art und Weise herrühren, wie Sie die Frage formuliert haben, z. B. den Zeitpunkt des Energieaustauschs.

Die Seltsamkeit des DCQE verschwindet weitgehend, wenn Sie stattdessen fragen: "Habe ich zu einem bestimmten Zeitpunkt MEHR oder WENIGER Informationen über das System?" Was deutlich machen sollte, dass Retrokausalität zu keinem Zeitpunkt notwendig ist, um Beobachtungen zu erklären. Die Kausalität ist im gesamten DCQE gut erhalten, obwohl populäre Artikel und Dokumentationen ihre nicht intuitive Natur auf den ersten Blick hochspielen.

Abgespecktes Beispiel, das dies veranschaulichen soll:

Denken Sie daran, dass niemals ein Interferenzmuster beobachtet wird D 0 (vorausgesetzt, wir verwenden die Notation aus dem Wiki-Artikel, in dem Kim et al. zitiert wird ). Die Interferenz kann wiederhergestellt werden, indem eine Teilmenge von gezählt wird D 0 Treffer korrelierten mit ihren Schwestertreffern bei beiden D 1 oder D 2 .

Wenn Sie einen Treffer a (x,y) auf beobachten D 0 , dies ist perfekt kompatibel mit einem zukünftigen Hit bei beiden D 1 (vorausgesetzt D 1 Interferenzmuster hat einen Knoten bei (x,y) oder D 3 , oder D 4 (die Richtungsdetektoren, die keine Interferenzstreifen zeigen). Wenn wir eine perfekte Interferenz annehmen, wäre der einzige Detektor, der NICHT mit (x,y) kompatibel ist D 2 ... aber natürlich bleibt bei mangelnder Perfektion eine geringe Wahrscheinlichkeit bestehen D 2 Aufzeichnen eines korrelierten Treffers mit (x,y) ebenfalls.

Angesichts des oben Gesagten sollte klar sein, dass die anfängliche Erkennung bei D 0 dient dazu, die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, ein verschränktes Paar an einer Teilmenge der Downrange-Detektoren auf eine sehr vorwärts-kausale Weise zu detektieren. Weiter geht die Wahl, um Informationen über den Pfad des verschränkten Partners nach der Richtung zu erkennen D 0 Photon aufgezeichnet wurde, ist dann nur eine weitere Auswahl nach unten, um entweder D 1 (keine Pfadangabe) bzw D 3 / D 4 (Pfadinfo), mit D 3 oder D 4 natürlich zufällig.

Nur um es nach Hause zu fahren: Das Idler-Photon deponiert seine Energie wie erwartet am D 0 Detektor zum Zeitpunkt seiner Registrierung, während sein Schwesterphoton noch "unterwegs" ist. Die begrenzten Informationen, die Sie sammeln können D 0 Die (x,y)-Photonenposition dient dazu, die Wahrscheinlichkeiten zu aktualisieren, für die Detektoren aufleuchten können, je nachdem, welche Wahl Sie treffen, ob Sie Informationen über die Richtung oder keine Richtung für sein Schwesterphoton sammeln möchten. Es gibt keine Retrokausalität und daher keine Abweichungen von der Standardphysik.