Warum wird die Quantenverschränkung als aktive Verbindung zwischen Teilchen betrachtet?

Aus allem, was ich über Quantenmechanik und Phänomene der Quantenverschränkung gelesen habe, ist für mich nicht ersichtlich, warum die Quantenverschränkung als aktive Verbindung betrachtet wird. Das heißt, es wird jedes Mal angegeben, dass die Messung eines Teilchens das andere beeinflusst .

In meinem Kopf gibt es eine weniger magische Erklärung: Die Verschränkungsmessung beeinflusst beide Teilchen auf eine Weise, die ihre Zustände identisch, aber unbekannt macht. In diesem Fall wird die Messung eines Teilchens Informationen über den Zustand des anderen liefern, aber ohne eine magische sofortige Modifikation des entfernten verschränkten Teilchens.

Offensichtlich bin ich nicht der Einzige, der diese Idee hatte. Welche Probleme sind mit dieser Ansicht verbunden, und warum wird die magische Ansicht bevorzugt?

"Warum wird die Quantenverschränkung als aktive Verbindung zwischen Teilchen betrachtet?" Weil die meisten Menschen nicht an Korrelation ohne Kausalität denken können?
Siehe: en.wikipedia.org/wiki/Quantum_pseudo-telepathy für ein Beispiel dafür, was Quantenkoordination ohne Kommunikation leisten kann.

Antworten (9)

Verschränkung wird nur deshalb als „aktives Bindeglied“ dargestellt, weil die meisten Menschen – einschließlich der Autoren beliebter (und manchmal sogar unbeliebter, um die Worte von Sidney Coleman zu verwenden) Bücher und Artikel – die Quantenmechanik nicht verstehen. Und sie verstehen die Quantenmechanik nicht, weil sie nicht glauben wollen, dass sie grundsätzlich richtig ist: Sie wollen sich immer einbilden, dass hinter all den Beobachtungen etwas klassische Physik steckt. Aber es gibt keine.

Sie haben absolut Recht, dass an der Verbindung zwischen den verschränkten Teilchen nichts aktiv ist. Verschränkung ist nur eine Korrelation – eine, die potenziell alle Kombinationen von Größen beeinflussen kann (die als Operatoren ausgedrückt werden, sodass der Raum für die Größe und Art von Korrelationen größer ist als in der klassischen Physik). In allen Fällen in der realen Welt entstand die Korrelation zwischen den Teilchen jedoch aus ihrem gemeinsamen Ursprung – einer gewissen Nähe, die in der Vergangenheit bestand.

Die Leute sagen oft, dass etwas "aktiv" ist, weil sie sich vorstellen, dass es einen realen Prozess gibt, der als "Zusammenbruch der Wellenfunktion" bekannt ist. Die Messung eines Teilchens des Paares „bewirkt“ den Kollaps der Wellenfunktion, was auch das andere Teilchen „aktiv“ beeinflusst. Der erste Beobachter, der das erste Teilchen misst, schafft es auch, das andere Teilchen zu „kollabieren“.

Dieses Bild ist natürlich fehlerhaft. Die Wellenfunktion ist keine echte Welle.Es ist nur eine Sammlung von Zahlen, deren einzige Fähigkeit darin besteht, die Wahrscheinlichkeit eines Phänomens vorherzusagen, das irgendwann in der Zukunft eintreten könnte. Die Wellenfunktion merkt sich alle Korrelationen – denn für jede Kombination von Messungen der verschränkten Teilchen sagt die Quantenmechanik eine gewisse Wahrscheinlichkeit voraus. Aber all diese Wahrscheinlichkeiten existieren auch einen Moment vor der Messung. Wenn Dinge gemessen werden, wird eines der Ergebnisse einfach realisiert. Um unsere Argumentation zu vereinfachen, vergessen wir vielleicht die Möglichkeiten, die nicht mehr passieren werden, weil wir bereits wissen, was mit dem ersten Teilchen passiert ist. Aber dieser Schritt, in dem die ursprünglichen Gesamtwahrscheinlichkeiten für das zweite Teilchen durch die bedingten Wahrscheinlichkeiten ersetzt wurden, die das bekannte Ergebnis mit dem ersten Teilchen berücksichtigen, ist nur eine Änderung unseres Wissens - kein entfernter Einfluss eines Teilchens auf das andere. Keine Information kann jemals schneller als Licht mit verschränkten Teilchen beantwortet werden. Die Quantenfeldtheorie macht es einfach zu beweisen, dass sich die Informationen nicht über raumartige Trennungen ausbreiten können – schneller als Licht. Eine wichtige Tatsache bei dieser Argumentation ist, dass die Ergebnisse der korrelierten Messungen immer noch zufällig sind - wir können das andere zu messende Teilchen nicht "oben" oder "unten" zwingen (und auf diese Weise Informationen übertragen), weilwir haben diese Kontrolle nicht einmal über unser eigenes Teilchen (nicht einmal im Prinzip: es gibt keine versteckten Variablen, das Ergebnis ist gemäß den QM-vorhergesagten Wahrscheinlichkeiten wirklich zufällig).

Ich empfehle den ausgezeichneten Vortrag Quantum Mechanics In Your Face des verstorbenen Sidney Coleman, der diese und andere konzeptionelle Probleme der Quantenmechanik und die Frage, warum die Leute immer wieder dumme Dinge darüber sagen, diskutiert hat:

http://motls.blogspot.com/2010/11/sidney-coleman-quantum-mechanics-in.html

"But there's none" - hast du schon mal "Road to reality" von Penrose gelesen?
Ja, es ist eines dieser Hunderte von falschen populären Büchern, die von Leuten geschrieben wurden, die die Quantenmechanik nicht wirklich verstehen, auf die ich mich bezog.
Ihre Erklärung ist sinnvoll, aber es gibt viele Interpretationen der Quantenmechanik selbst, oder? Aus Wikipedia , zu welcher gehört Ihre Erklärung?
Diese Frage ist eine Frage nach den Grundlagen der Quantenmechanik selbst – mit der schlampigen Volkssprache, nach Interpretationen. Der Ausdruck „Interpretation der Quantenmechanik“ selbst ist stark irreführend. Wie Sidney Coleman und andere sagen würden, wenn es etwas zu interpretieren gibt, dann ist es die klassische Physik, nicht die Quantenmechanik. Die Quantenmechanik ist eine gut definierte Theorie, die sowohl die dynamischen Gesetze und ihre Mathematik als auch die Regeln enthält, wie man sie mit Beobachtungen verbindet, und die Antwort bezog sich auf Letzteres. Hier ist kein Platz für vage Ausreden oder "Interpretationen".
Ich weiß nicht .. aber Ihre Antwort scheint sich zu widersprechen. Wenn es keine magische Informationsübertragung gibt und das Ergebnis wirklich zufällig ist, dann sollte es im Prinzip möglich sein, bestimmte Erhaltungsgesetze zu verletzen, oder? (Da, soweit ich das beurteilen kann, geht es bei der Verschränkung hauptsächlich darum, Dinge wie Drehimpuls usw. zu erhalten.)
Nein, es ist leicht zu beweisen, dass die Erhaltungsgrößen tatsächlich erhalten sind. Es läuft auf den Nullkommutator zwischen ihnen und dem Hamilton-Operator hinaus. Der Fehler, den Sie wahrscheinlich machen, besteht darin, dass Sie die Erhaltungsgröße aus den beobachteten Werten von zB berechnen x , p usw. und unter der Annahme, dass es die Energie davor und danach war. Aber es ist weder noch. Die Erhaltungsgröße pendelt im Allgemeinen nicht mit den beobachteten Observablen, daher ist ihr Wert sowohl vor als auch nach dem Experiment anders als eine klassische Funktion mit den ersetzten gemessenen Werten. Es gibt keinen Widerspruch.
Mit anderen Worten, Sie versuchen, die Unschärferelation für die gemessenen und die erhaltenen Größen zu leugnen. Ansonsten ist für den Drehimpuls der 2 Photonen der Drehimpulserhaltungssatz und der Paritätserhaltungssatz genau das Werkzeug, das uns erlaubt, den verschränkten Zustand abzuleiten!
"Verschränkung ist nur eine Korrelation", die nicht zu Bells Theorem passt.
+1 Ausgezeichnete Antwort. Das ist das erste, was an Quantenverschränkung Sinn macht.
Eine Frage: Sind Sie der Meinung, dass Bell-Ungleichheitsexperimente von Natur aus fehlerhaft sind, oder gibt es eine andere Erklärung für ihre Ergebnisse, die keine Nichtlokalität beinhaltet? (Diese Erklärung wäre dann nicht realistisch, nehme ich an?) Ich beziehe mich auf Experimente, die behaupten, gezeigt zu haben, dass verschiedene Messungen des Spins eines verschränkten Teilchens A eine größere Korrelation mit Messungen von Teilchen B zeigen, wenn sie unter bestimmten relativen Winkeln durchgeführt werden ( obwohl ich immer noch nicht verstehe, warum diese Beziehung nach der klassischen Physik linear sein sollte).
An diesen Experimenten ist nichts fehlerhaft, und die richtige Erklärung ist in der Tat die Quantenmechanik – Realismus ist in der Natur falsch, während Lokalität richtig ist.
@LubošMotl Danke für die Verlinkung des Videos mit Sidney Coleman. Was für ein Vortrag, und die Analyse, die er präsentiert, stimmt mit meinem Verständnis perfekt überein. Allerdings stimme ich Ihrer Aussage hier nicht zu "Die Wellenfunktion ist keine echte Welle". Es scheint, dass der Standpunkt von SC war, dass es nichts Realeres gibt als Quantenzustände.
Ihre Sichtweise ist voreingenommen. Es gibt viele gültige Möglichkeiten, die Quantenmechanik zu interpretieren, aber Sie haben sich entschieden, den Weg zu gehen, zu sagen, dass Sie den richtigen Weg kennen und alle anderen falsch liegen. Während es sicherlich viele Menschen gibt, die die Quantenmechanik nicht verstehen, ist es absolut so, dass es viele mathematisch und experimentell gültige alternative Theorien und wissenschaftliche Interpretationen gibt. Zu sagen, dass es nur einen gibt, ist ganz einfach falsch.
Es gibt nur eine Theorie der Quantenmechanik und sie ist wohldefiniert. „Interpretieren“ bedeutet zu beschreiben, was die Theorie wissen muss und was sie vorhersagt und wie. All diese wissenschaftlich bedeutsamen Fragen werden in der Quantenmechanik – wie in anderen Theorien – eindeutig beantwortet und man weiß es oder nicht. Man mag die Vorhersagen in verschiedenen Sprachen und/oder mit verschiedenen mathematisch äquivalenten Bildern oder Formalismen oder Schwerpunkten beschreiben, aber es gibt nur eine Theorie – einschließlich aller Regeln, was beobachtbar ist, was nicht usw. – und von dieser Wahrheit abzuweichen bedeutet, falsch zu sein.
@LubošMotl, was ich aus Ihrer Antwort nicht verstehe, ist, warum Einstein dies "gruselige Fernwirkung" nannte. War die Quantenmechanik damals keine vollständige Wissenschaft, also gab es noch keine Theorie, um sie zu erklären?
Einstein nannte es „eine gespenstische Fernwirkung“, weil er die Funktionsweise der Quantenmechanik nicht verstand und immer implizit und fälschlicherweise davon ausging, dass die grundlegende Theorie klassisch sein müsse. Die Korrelation in QM tritt ohne Fernwirkung auf, die Verschränkung hat nichts Gespenstisches, so funktioniert die Natur die ganze Zeit, und QM ist perfekt kompatibel mit Lokalität und Lorentz-Symmetrie und Relativitätstheorie. Die Quantenmechanik ist konsistent und vollständig, und sie ist die Theorie . Theorien erklären die Natur. Nichts anderes kann eine so grundlegende Theorie wie QM erklären.
Ihre Annahme, dass "etwas anderes die Quantenmechanik erklären sollte", ist ziemlich genau derselbe Fehler, den Einstein gemacht hat, als er seine irreführende Terminologie erfand - und praktisch alle anderen Menschen, die ein psychologisches Problem mit der Quantenmechanik haben. Sie sind einfach nicht bereit, die grundlegende, etablierte wissenschaftliche Tatsache über die Natur zu akzeptieren, dass die grundlegendste Theorie, die die Natur beschreibt, etwas anderes sein kann als eine klassische Theorie, die den „objektiven Sachverhalt“ beschreibt. Aber die fundamentale Theorie der Natur ist quantenhaft, dh nicht klassisch!
@LubošMotl, das letzte "es" in meinem vorherigen Kommentar bezog sich auf Quantenverschränkung, nicht auf Quantenmechanik. Ich verstehe, dass QM eine in sich geschlossene Theorie ist, es braucht keine andere Theorie, um einen Sinn daraus zu machen.
Lieber @GetFree, es spielt keine Rolle, ob „es“ „Quantenmechanik“ oder „Quantenverschränkung“ darstellt. Letzteres ist nur ein unvermeidliches allgegenwärtiges Merkmal des ersteren. Fast alle Zustände im Hilbert-Raum sind verschränkt; fast alle Vorhersagen für Größenpaare in fast allen "zusammengesetzten" QM-Problemen zeigen entg.-ähnliche Korrelationen. Das Wort Verschränkung wurde bis 1935 nicht geprägt, aber die Vorhersagen der Quantenmechanik, die wir heute als "Implikationen der Verschränkung" kategorisieren, sind seit 1927, wenn nicht 25, bekannt. Die Beiträge von EPR+Schrödinger aus dem Jahr 1935 betrafen nur die Terminologie.
Wenn Sie sagen "diese Wahrscheinlichkeit wird realisiert", geht es darum, dass sie global für die gesamte Wellenfunktion realisiert wird. Die korrelative Folge ist, dass Sie auf diese Weise keine Informationen übertragen können, aber es ist eindeutig, dass die lokale Anwendung eines Interaktions-Hamiltons die Wellenfunktion überall ändern und die Kohärenz gemäß Bells Theorem brechen wird. Sie können sagen "das ist keine Fernwirkung", und in Bezug auf die Signalübertragung haben Sie Recht, aber im Formalismus passiert etwas Seltsames, wenn Sie alles andere als ein radikaler Positivist sind.
Lieber Jerry, die Wellenfunktion ist nicht auf einfache Weise "lokalisiert". Die Wellenfunktion ist die Beschreibung des gesamten Wissens. Es ist keine Funktion des Raums, wie Felder Funktionen des Raums sind. Für 2 Teilchen ist es eine Funktion beider Vektoren r 1 und r 2 . Es ist also Unsinn zu sagen, dass sich "die Wellenfunktion überall ändert". Relevant ist, ob sich die Observables irgendwo ändern. Und die Lokalität von QFT garantiert, dass sie es nicht tun werden. Außerdem habe ich das Wort "realisiert" nur nach "Ergebnis" verwendet, nicht nach "Wahrscheinlichkeit", also verzerren Sie nur alles, was ich geschrieben habe.
In der Quantenfeldtheorie passiert überhaupt nichts Seltsames oder Nichtlokales, und man kann dies explizit, rigoros und präzise anhand des tatsächlichen Quantenformalismus beweisen. Sicher sein , dass nichts Fremdes oder Nichtlokales passiert QFT bedeutet , QFT vollständig fehlerfrei zu verstehen . Es geht nicht darum, ein „radikaler Positivist“ oder eine andere bizarre philosophische Aussage zu sein. Das sind nur total scharfe physikalische Fragen in der QFT, die nichts mit Philosophie zu tun haben, solange man Wissenschaftler bleibt.
Der aktive Link ist, weil Bell gezeigt hat, dass die Korrelationen nicht mit bereits bestehenden Eigenschaften gemacht werden können. Wenn ja, gibt es im Bell-Gedankenexperiment 2 ^ 3 = 8 mögliche "unerkennbare" Konfigurationen. Er zeigte, dass wiederholbare Experimente zwischen „nicht erkennbar“ und „nicht existent“ unterschieden, was auch zeigt, dass Ihr Blog-Beitrag zu „Ignoranz und Unsicherheit sind Synonyme“ falsch ist. Er zeigte, dass dies nicht auf die Unkenntnis einiger "unerkennbarer" Eigenschaften zurückzuführen ist. Er zeigte, dass sie vor der Messung nicht existieren. Die gruselige Aktion folgt sofort, um sicherzustellen, dass die Photonen wissen, was zu tun ist, da dies nicht im Voraus geplant ist.
Lieber Luboš, ich glaube, ich verstehe Ihre Erklärung. Die anderen Kommentatoren scheinen es nicht zu verstehen. Es gibt nur einen, Jerry Schirmer, der feststellt, dass die Wellenfunktion „überall“ geändert werden muss, da die Wellenfunktion die Wahrscheinlichkeitsverteilung für den gesamten Raum hat, und wenn sie sich für ein Teilchen ändert, muss die Wellenfunktion des anderen auch geändert werden , auch wenn sie sich an verschiedenen Orten im Weltraum befinden. Aber können Sie mir bitte etwas darüber sagen, ein bisschen mehr erklärt und können Sie bitte erklären, was das Experiment selbst in QM und EPR sagt, wir messen was zuerst und was dann?
Danke dafür, ich habe endlich FAST verstanden. Jetzt scheint es mir so, wenn " Wenn Bob eine Messung in y-Richtung vornimmt, werden die Messungen von Alice nicht korreliert. Wenn Bob eine Messung in x-Richtung vornimmt (korrigiert), werden die Ergebnisse korreliert: Alice wird immer das Gegenteil messen drehen." Wenn Bob y misst, muss Alice immer noch x messen, richtig (Sie sagten, Alice misst immer x)? Also wird es dann unkorreliert sein (was wird sein, der x- und y-Spin werden unkorreliert sein?). Warum gibt es eine Korrelation zwischen x- und y-Spin?
Diese Sichtweise verstehe ich überhaupt nicht. Insbesondere die Aussage, dass „ist nur eine Änderung unseres Wissens“. Nein, ist es nicht! Wir wissen, dass die Wahl des Experimentators, was an einem Ende gemessen werden soll, zwangsläufig das Ergebnis des Experiments am anderen Ende beeinflusst. Es muss eine Form der Informationsverbreitung geben, es sei denn, Sie glauben an Superdeterminismus. Der Standpunkt, dass "nun, so funktioniert QM" ist in Ordnung, niemand bestreitet das, aber dieses spezielle Stück ist weit davon entfernt, verstanden zu werden, und hier wartet etwas darauf, verstanden zu werden.
Liebe @elelias - es ist keine Schande, die meisten Laien und sogar viele von denen, die sich nicht für Laien halten, aber sie sollten diese grundlegenden Punkte der Quantenmechanik nicht verstehen. Die Wellenfunktion ist ein komplexes Gegenstück zu den Wahrscheinlichkeitsverteilungen (auf Phasenräumen in der klassischen Physik). Es spiegelt das unvollständige Wissen des Betrachters wider. Wenn der Beobachter etwas über das Ergebnis einer Messung erfährt, nimmt das Wissen zu und die Wellenfunktion ändert sich somit tautologisch – sie bricht zusammen. In unserer Quantenwelt gibt es keine Nichtlokalität oder Fernwirkung.
@Luboš Motl : Wenn es sich nur um eine Wissensaktualisierung handelt, warum scheint die Messung dann einen physikalischen Effekt zu haben? Insbesondere wenn Sie Reihenmessungen der richtigen Art an identischen Wiederholungen desselben Experiments durchführen, kann die Statistik der Endmessung anders sein als bei fehlenden Zwischenmessungen, als ob der Kollaps "wirklich passiert" ( und dies funktioniert auch, wenn Sie sich die Ergebnisse nicht "ansehen" und IHR Wissen aktualisieren, sondern nur das Finale aufzeichnen)?
Und so scheint es, dass die Messung sowohl Ihr Wissen aktualisiert als auch einen physikalischen Effekt hat.
Lieber @The_Sympathizer - alle physikalischen Effekte sind im Wissen des Beobachters kodiert . Das Aktualisieren des eigenen Wissens und das Erleben einer körperlichen Veränderung sind also genau dasselbe . Wie Millionen andere gehen Sie davon aus, dass „die Realität“ und „das Wissen über die Realität“ zwei verschiedene Dinge sind. Aber in der Quantenmechanik sind sie es einfach nicht. Die einzige Möglichkeit, wie die Realität einige Eigenschaften haben kann, besteht darin, dass die Realität von einem Beobachter gemessen wird.
@Luboš Motl: Wie entstehen dann die "Beobachter", wenn es ohne sie keine Realität gab - dh bevor sich Menschen oder andere entsprechend kompetente Kreaturen entwickelten? Schrumpft das Alter des Universums dadurch nicht effektiv von 13,8 Milliarden Jahren auf einen viel kleineren Wert?
Wenn Sie über den Zeitraum sprechen, in dem es möglich war, Beobachtungen wahrzunehmen, zu diskutieren und die Naturgesetze abzuleiten, die sie leiten, dann war das tatsächlich nur ein Zeitraum, der viel kürzer ist als 13,8 Milliarden Jahre – die jüngsten Perioden, in denen ein Beobachter existierte. Der vorherige Satz sagt nur, dass, wenn ein Beobachter existiert, ein Beobachter existiert. Es ist eine Tautologie. Zweifelst du, dass es wahr ist? Wenn Sie nach dem "Aufstieg der Beobachter" fragen, verfehlen Sie völlig den Punkt.
Sie verfehlen den Punkt, weil der Beobachter das Subjekt ist, das die Welt beobachtet, nicht jemand, der von außen betrachtet werden sollte. Wenn etwas von außen betrachtet wird, verdient es in dieser Situation nicht den Status des Beobachters. Sie sind darauf programmiert, auf diese externe, "objektive" Sicht auf das Universum zu drängen, aber die Quantenmechanik zeigt, dass sie falsch ist (obwohl sie in der klassischen Physik früher in Ordnung war). Nur der Blickwinkel des Beobachters auf die Welt ist korrekt und die Beobachtungen sind durch die Wahrscheinlichkeitsgesetze der Quantenmechanik eingeschränkt.
@The_Sympathizer Der Beobachter muss nicht in der Lage sein, die Beobachtung zu verstehen. Zum Beispiel wäre ein Atom, das umgewandelt wird, weil es ein Neutron von einem spontanen Zerfall eines anderen Atoms akzeptiert, ein "Beobachter". Der Grund, warum wir uns so sehr auf menschliche Beobachter konzentrieren, ist, dass wir sehr einfach beobachten und unsere Erfahrungen mit anderen Menschen teilen können. Und da alle Wissenschaft letztendlich aus der Beobachtung stammt (d. h. aus der Verschränkung mit unserer Umgebung), ist sie für die Wissenschaft am relevantesten. Aber das bedeutet nicht, dass Atome nicht zerfallen, wenn es keinen Menschen gibt, der sie dabei beobachtet :)
@Luboš Motl , andere - ich glaube, ich habe es endlich geschafft, herauszufinden, was damit alles los ist. Der Schlüsseltrick besteht darin, dass die Quantenmechanik, wie Sie sagen, einen Blickwinkel auf das Universum beschreibt, der aus der Perspektive eines, wie ich es nennen würde, aktiven, teilnehmenden Agenten und nicht eines klassischen „trennbaren“ Beobachters erfolgt. Philosophisch gesehen müssen wir die übliche normative Subjekt/Objekt-Unterscheidung aufgeben, bei der das Subjekt ein allsehender „Zuschauer aus dem Nichts“ ist, der getrennt und unabhängig von dem beobachteten Objekt ist. (Fortsetzung)
(Fortsetzung) Agenten sind jedoch nicht unbedingt Menschen – sie sind stattdessen nur Systeme, denen wir ein sehr allgemeines Verständnis von „Wissen“ wie „Besitz von Informationen“ zuschreiben können und die in der Lage sind, neue Informationen, die sie abrufen, zu verarbeiten und zu speichern Interaktionen mit anderen Systemen. Wie genau sie das machen, ist nicht wichtig, und der „Agent“ in der Theorie ist ein bisschen ein fiktives Konstrukt, genauso wie „Teilchen“ und alle anderen: Sie sind wissenschaftliche Modelle. Die Informationen des Agenten werden durch die Wellenfunktion modelliert, ψ (oder allgemeiner der Ket-Vektor, | ψ ⟩ ). (Fortsetzung)
(Fortsetzung) Es beschreibt alle physikalischen Parameter gleichzeitig und komplementär. Die für jeden Parameter verfügbare Informationsmenge in Bits (oder anderen Informatikeinheiten) wird durch die negierte Shannon-Entropie für diesen Parameter angegeben. "Kollaps der Wellenfunktion" bedeutet einfach die Aktualisierung von Informationen mit neu hereinkommenden Informationen. Das bedeutet jedoch nicht auch, dass die Informationsgewinnung passiv ist - die Tatsache, dass die Evolution von der kollabierten Wellenfunktion "von vorne beginnt" - oder, Zumindest modellieren wir es so, dass es von dort aus beginnt, aber es beginnt definitiv von vorne (Fortsetzung)
(Fortsetzung) etwas anderes - und dies ist bei seriellen Abfragen ("Messungen") zu beobachten, da ein Unterschied in der Statistik der späteren Abfragen, je nachdem, ob die früheren Abfragen in vielen wiederholten Versuchen vorhanden waren oder nicht, bedeutet, dass es eine echte physikalische gibt Wirkung auf das System. Die Gesetze der Quantentheorie schränken diese Effekte außerdem so ein, dass die einzige Möglichkeit, sie zu eliminieren, darin besteht, dass der Agent keine Informationen erhält.
Und weil die Agenten per se nicht unbedingt Menschen sind, ist die Theorie nicht unanwendbar auf die frühere Beschreibung des Universums, aber wann immer wir dies tun, nehmen wir an, dass es der Standpunkt von mindestens einem fiktiven Agenten ist, der dort vorhanden ist , kein Blick "aus dem Nichts".
Und dies spricht auch an, warum das, sagen wir, die Idee der Dekohärenz, wo sich ein physikalisch instanziierter Agent nur zu einer Überlagerung von Zeigerzuständen entwickelt und nicht zu einem eindeutigen: weil die Sicht auf den physikalisch instanziierten Agenten, die wir mit der beschreiben Überlagerung gehört zu einem ANDEREN Agenten, und die Überlagerung bedeutet hier einfach, dass der letztere Agent sich bezüglich des Zustands des ersteren Agenten nicht sicher ist.
Der endgültige Zusammenbruch ist für den zweiten Agenten subjektiv, wenn er mit dem ersten Agenten interagiert und den Zustand des Zeigers erlangt. Ein dritter Agent würde denselben Überlagerungsprozess für den zweiten wiederholen sehen. Der Trick besteht darin, sich daran zu erinnern, dass jedes Mal , wenn wir a einführen ψ -Beschreibung Wir führen auch einen weiteren Agenten ein , wir kommen nicht "aus" dem Universum. Viele-Welten- und andere Theorien sind weitere Versuche, eine solche "Außenansicht" zu versuchen und wiederherzustellen, und sie alle erfordern irgendeine Art von Kompromissen und sind darüber hinaus nicht überprüfbar, weil wir das Außen nicht tatsächlich erreichen können.
Und obwohl der Zusammenbruch "dramatisch" erscheint, ist der Erwerb des Zeigerzustands von dem makroskopischen anderen Agenten tatsächlich nur eine sehr geringfügige Wechselwirkung, gemessen an der Anzahl der von ihm erfassten Bits im Vergleich zur Gesamtzahl der Bits zur Beschreibung des Ganzen makroskopischer Wirkstoff. Der „Zusammenbruch“ von „Schrödingers Katze“ ist also tatsächlich nicht so dramatisch, wie es zunächst scheint, es ist nur unsere Intuition, die uns glauben lässt, dass dies etwas „Schweres“ ist.
Nein, @The_Sympathizer - es stimmt einfach nicht, dass die Quantenmechanik den Begriff "Beobachter" nur aus dummen Gründen verwendet. Die Anwendung der Gesetze der Quantenmechanik hängt von der Existenz von Beobachtungen ab – bewussten Beobachtungen, wenn Sie so wollen. In der klassischen Physik können Beobachter eliminiert und irrelevant gemacht werden, aber das ist in der QM einfach nicht der Fall.
@Luboš Motl Wenn es also einen bewussten Beobachter erfordert, macht es das technisch bedeutungslos, über eine Zeit im Universum zu sprechen, die vor bewussten Beobachtern datiert wurde, und daher muss man jede Rede über „13,8 Milliarden Jahre kosmisch“ qualifizieren Zeit" oder die "4,6 Milliarden Jahre Erdgeschichte" und so weiter?
Nein, es bedeutet nur, dass es nur wissenschaftlich sinnvoll ist, über Eigenschaften des frühen Universums zu sprechen, da sie durch tatsächliche Beobachtungen von tatsächlichen Beobachtern abgeleitet wurden - dh kürzlich. Diese Eigenschaften hätten "unabhängig von Beobachtern" keine besonderen Werte. Die Form der Galaxienhaufen, die von Quantenfluktuationen während der Inflation herrührt, war unbekannt und "ihre besonderen Werte" existierten daher vor einer Beobachtung nicht.
@Lubos Motl: Wenn es also buchstäblich nicht existierte, ist es dann vernünftig zu sagen, dass das "wahre" Alter des Universums - gemessen an der Dauer dessen, was tatsächlich existiert - wirklich nur so lang ist wie das des Menschen oder sogar des menschlichen Bewusstseins ?
Nein, das wahre Alter des Universums ist eine andere physikalische Größe, die aus Messungen = Beobachtungen (der Expansionsrate der Galaxien und anderen Dingen) rekonstruiert werden kann - und das tatsächlich ist. Wenn also vor 5 Milliarden Jahren keine Beobachtung dazu stattfand, bedeutet das nur, dass das Alter des Universums unbekannt war, nicht, dass es null war.
Es ist falsch zu sagen, die Natur sei quantenhaft, dh nicht klassisch! Die Natur umfasst alle Aspekte ihrer selbst, einschließlich der Funktionen des menschlichen Geistes.
Dies lässt MWI, Pilotwelle und einige andere deterministische Interpretationen nicht zu, muss also nicht ein Teil falsch sein? Lässt Ihre Verwendung von Wahrscheinlichkeit ein zugrunde liegendes deterministisches Skript zu, bei dem die Wahrscheinlichkeit nur für lokale Beobachter existiert? Das sind alles konsequente Interpretationen, und doch scheinen Sie mehr zu wissen als alle ihre Befürworter?
Lieber Kusin, nein, die Physik erlaubt keine MWI, Pilotwellen oder irgendein zugrunde liegendes deterministisches Skript. Nein, es sind keine "konsistenten Interpretationen". Sie sind sowohl intern widersprüchlich als auch unvereinbar mit den empirischen Daten und den allgemeinen Prinzipien und Mustern, die aus diesen Daten extrahiert wurden.
Sehr enttäuschende Antwort Lubos, können Sie erklären, wie ein lokales nicht realistisches statistisches Modell QM-Korrelationen reproduzieren kann, die gegen das verstoßen, was Sie mit einem lokalen Modell erreichen können?
Lieber Jonny, der Zweck der Wissenschaft ist es, nach richtigen Antworten zu suchen, nicht nach „nicht enttäuschenden“ Antworten. Ihre Frage entspricht "warum Quantenmechanik funktioniert". Es tut einfach. Die Quantenmechanik (in Versionen wie der Quantenfeldtheorie) ist eine lokale nicht-realistische Theorie. Keine realistische Theorie, ob lokal oder nicht-lokal, kann funktionieren.

Ich möchte die Antwort von @Luboš Motl vervollständigen, der ich zustimme. Mein Punkt ist, warum Menschen weiterhin diesen Fehler eines aktiven Links machen. Dieser Fehler hängt mit einer der interessantesten Eigenschaften der Quantenmechanik zusammen, dem Satz von Bell . Man kann argumentieren, dass jede physikalische Theorie eine Theorie verborgener Variablen ist, wobei die verborgene Variable die Beschreibung des Zustands eines Objekts ist, wie sie von dem sie beschreibenden Theoretiker geschrieben wurde. Für die Quantentheorie ist die Wellenfunktion des Objekts die verborgene Variable .

Der Satz von Bell besagt, dass die Vorhersage der Quantentheorie nicht durch eine lokale Theorie verborgener Variablen beschrieben werden kann. Genauer gesagt, für jeden verschränkten Zustand können Sie eine Reihe von Messungen mit Statistiken finden, die jeder Theorie der lokalen verborgenen Variablen widersprechen. Die drei möglichen Erklärungen sind:

  1. Die Natur ist nicht lokal: Ihre physikalische Beschreibung ist ein reales physikalisches Objekt, und es gibt eine aktive nicht-lokale Verbindung zwischen den beiden verschränkten Teilchen.
  2. Die Natur ist nicht realistisch: Ihr physischer Zustand ist nur eine Annäherung und hat keine wirkliche Bedeutung.
  3. Die Natur ist kein Quantum.

(1) ist viel einfacher zu erklären und taucht häufig in der Populärwissenschaft auf, hauptsächlich weil (2) viel schwieriger zu erklären und zu akzeptieren ist. Aber ich denke, die meisten Forscher, die mit Verschränkung arbeiten, bevorzugen Erklärungen (2). Einsteins Intuition war 3 (vor dem Satz von Bell), weil er (1) und (2) nicht akzeptieren konnte.

Interessanterweise befasste sich Einsteins Originalarbeit von 1936 über das EPR-Paradoxon mit einem Fall, in dem Sie leicht eine lokale Theorie versteckter Variablen finden können. Der Zustand beschrieb es als einen gequetschten Zustand mit zwei Moden. Seine Wigner-Funktion ist positiv und kann daher als klassische Wahrscheinlichkeitsverteilung auf den Quadraturmessungen (Position und Impuls) interpretiert werden, die einzige, die in dem EPR-Papier diskutiert wird. Eine solche klassische Analyse der Verschränkung kann theoretisch sehr nützlich sein und der Intuition in manchen Fällen helfen, ohne dass es einer gespenstischen Fernwirkung bedarf . Wie Bell jedoch gezeigt hat, kann eine solche Theorie der lokalen verborgenen Variablen nicht generisch genug sein, um die gesamte Quantenmechanik zu umfassen.

Genau, +1. ;-)
Das ist eine nette Antwort. Ich finde es besonders gut, dass Sie darauf hinweisen, dass, wenn Ihnen jemand sagt, Sie sollten den „lokalen Realismus“ aufgeben, die richtige Antwort darin besteht, den Teil „Realismus“ aufzugeben. Es ist sowieso eine schlechte Wortwahl; die reale Welt ist Quanten.
Dies ist eine gute Antwort, nur um eine Sache nicht präzise zu machen. In (2) scheinen Sie zu sagen, dass der physikalische Zustand keine wirkliche Bedeutung hat, da er nur ungefähr ist, was ein korrigierbares technisches Problem impliziert. Vielleicht ist die Sache zu sagen, dass es keine Bedeutung hat, weil es redundante Informationen enthält? @Matt, ich mag deinen Standpunkt, seltsam, dass sich "Realismus" in dieser Debatte auf eine intuitive, aber letztendlich falsche Sicht der Welt bezog, es ist, als würde man vom Flogiston-Realismus hören. Guter Fang.
@Moshe: Es ist in der Tat schwierig, bei (2) genau zu sein, und ich weiß nicht, was die wahre Bedeutung des Staates ist ...
Bisher haben es die Artikel von Joy Christian, die behaupten, Bells Theorem zu widerlegen, nur in den Abschnitt "Externe Links" des Wikipedia-Links geschafft.
Es gibt einige neuere Entwicklungen, die darauf hindeuten, dass der Quantenzustand real sein könnte. Siehe Artikel von Lucien Hardy und: PBR
+1 eine großartige Antwort, aber eines verwirrt mich (insbesondere in Verbindung mit der Antwort von @Luboš ): Sie geben an, dass die Wellenfunktion die nicht lokale verborgene Variable ist, die Wahrscheinlichkeiten für die verschränkten Teilchen beschreibt, was impliziert, dass der Vorgang der Messung beeinflusst das andere Teilchen nicht wirklich , sondern enthüllt lediglich unser Wissen über seinen Zustand. Nun, wenn dies keine lokale Theorie ist (die Bells Theorem nicht widerspricht), warum sagen Sie dann, dass man zu dem Schluss kommen muss, dass die Natur nicht realistisch ist und der physikalische Zustand keine Bedeutung hat ?
@LubošMotl Meinst du nicht "Heilige Worte, Mattman"?
Sehr geehrter Herr Grosshans, es wäre großartig, Ihre Meinung zu diesem kürzlich erschienenen Beitrag über Quantenskalierung und Gedächtnis zu erfahren. physical.stackexchange.com/questions/206492/…
Danke dafür, ich habe endlich FAST verstanden. Jetzt scheint es mir so, wenn " Wenn Bob eine Messung in y-Richtung vornimmt, werden die Messungen von Alice nicht korreliert. Wenn Bob eine Messung in x-Richtung vornimmt (korrigiert), werden die Ergebnisse korreliert: Alice wird immer das Gegenteil messen drehen." Wenn Bob y misst, muss Alice immer noch x messen, richtig (Sie sagten, Alice misst immer x)? Also wird es dann unkorreliert sein (was wird sein, der x- und y-Spin werden unkorreliert sein?). Warum gibt es eine Korrelation zwischen x- und y-Spin?
2 und 3 scheinen gleich zu sein. Die Wellenfunktion als Zustand des Systems ist ein grundlegendes Konzept der QM. Zu sagen, dass es nur eine Annäherung und nicht wirklich wahr ist (2), bedeutet zu sagen, dass QM selbst nur eine Annäherung und nicht wirklich wahr ist (3)

Tatsächlich kommt Ihre Sichtweise der „offiziellen“ ziemlich nahe; Verschränkung tritt auf, nur weil beide Teilchen mit einer Wellenfunktion beschrieben werden; Die Magie liegt in unserer klassischen Denkweise, dass separate Objekte mit separaten "Koordinaten" beschrieben werden.

+1 gut formuliert. Ich denke, das Hauptproblem ist, dass die Quantenmechanik immer noch mehrere Instanzen einer Teilchenart mit unterschiedlichen Wellenfunktionen behandelt, während die Quantenfeldtheorie einen Großteil dieser Verwirrung beseitigt
@Tobias Kienzler: Das hilft nicht. Genauso leicht kann es zu Verschränkungen zwischen nicht identischen Teilchen kommen. Es reicht wirklich aus, weit voneinander entfernte Positionen zu haben, damit die Korrelationen identischer Teilchen auf die gleiche Weise funktionieren.
@wnoise: stimmt, obwohl ich denke, man kann QFT beschreiben, indem man eine Funktion hat, bei der die verschiedenen Partikelfelder die "Koordinaten" sind (dh die Partikelfelder selbst sind "Anregungen" in dieser Funktion).

Nur ein nettes Analogon Prof. Jürgen Audretsch hat mir mal gesagt:

Stellen Sie sich vor, Sie stecken zu Hause einen Handschuh in Ihren Mantel, ohne hinzusehen (und bemerken, dass es nur einer von beiden ist). Nachdem Sie den Zug verlassen haben, bemerken Sie, dass es kalt ist, und ziehen diesen einen Handschuh heraus. In diesem Moment wissen Sie, dass es entweder der linke oder der rechte Handschuh ist, und Sie wissen daher, welcher zu Hause gelassen wird. Durch Ihre „Messung“ wurden jedoch keine Informationen übermittelt. In der Quantenmechanik ist das natürlich wegen der nicht vollständig messbaren Wellenfunktion komplizierter, aber das ist die Grundidee.

Es ist allerdings etwas komplizierter als das Handschuh-Beispiel, weil der Zustand eines verschränkten Quantensystems bis zur Messung unbestimmt ist, was zu stärkeren Korrelationen führt, als sie mit einem rein klassischen System wie einem Paar Handschuhe beobachtet werden können. Bells Theorem zeigt, dass Quantensysteme auf eine Weise korreliert werden können, die klassische Systeme nicht können, und das ist ein wirklich überraschendes Ergebnis vom Standpunkt der klassischen Intuition.
@Chad: Ist nicht alles unbestimmt, bis eine Messung durchgeführt wird? Wenn weder der Handschuh zu Hause noch der Handschuh in der Hosentasche überprüft wird, bleibt unbekannt, welchen Sie haben.
Die Quantenunbestimmtheit unterscheidet sich von der klassischen Art der Ungewissheit „Wir wissen nicht, welcher Handschuh in Ihrer Tasche steckt“. Wenn Sie in Ihre Tasche greifen und einen linken Handschuh herausziehen, können Sie sicher sein, dass es der linke Handschuh war, als Sie ihn dort hingelegt haben, und es war die ganze Zeit der linke Handschuh, bis Sie ihn gemessen haben. Bei quantenverschränkten Zuständen ist dies nicht der Fall. Wenn Sie messen, dass ein Photon vertikal polarisiert ist, bedeutet das nicht, dass es vertikal polarisiert war, als es die Quelle verließ – tatsächlich kann es nicht vertikal polarisiert gewesen sein, da dies nicht mit Bells Theorem vereinbar wäre.
@Chad Orzel: das stimmt, ich wollte nicht zu sehr ins Detail gehen. Das Grundproblem besteht darin, dass der Beobachter immer noch als klassisches System betrachtet wird. Die Antwort von Luboš enthält die Details. Im Grunde gibt es ein Henne-Ei-Problem, bei dem Sie sich selbst messen und daher wahrnehmen, dass Ihre eigene Wellenfunktion in dem Zustand kollabiert, in dem Sie einen kollabierten Zustand gemessen haben ... irgendwie.
+1. Manchmal ist Präzision der Feind der Pädagogik. Das nächste Mal, wenn mich jemand auf einer Cocktailparty nach so etwas fragt, ist das genau die Analogie, die ich geben werde. Es hängt alles vom Niveau des Publikums ab.
@BenCrowell Danke, schön zu hören. Das Verdienst gebührt übrigens Prof. Jürgen Audretsch
Obwohl ich zustimme, dass die Antwort von Luboš dieser überlegen ist, frage ich mich, warum sie abgelehnt wurde - irgendwelche Verbesserungsvorschläge?
Danke dafür, ich habe endlich FAST verstanden. Jetzt scheint es mir so, wenn " Wenn Bob eine Messung in y-Richtung vornimmt, werden die Messungen von Alice nicht korreliert. Wenn Bob eine Messung in x-Richtung vornimmt (korrigiert), werden die Ergebnisse korreliert: Alice wird immer das Gegenteil messen drehen." Wenn Bob y misst, muss Alice immer noch x messen, richtig (Sie sagten, Alice misst immer x)? Also wird es dann unkorreliert sein (was wird sein, der x- und y-Spin werden unkorreliert sein?). Warum gibt es eine Korrelation zwischen x- und y-Spin?
Das ist eine schreckliche Analogie. Es deutet darauf hin, dass Verschränkung lediglich klassische Korrelationen sind, was ein völliges Missverständnis ist.
@BenCrowell "Wenn mich das nächste Mal jemand auf einer Cocktailparty nach so etwas fragt, ist das genau die Analogie, die ich geben werde." Tu das nicht. Es ist eine falsche Analogie und erfasst nicht genau die Art von Korrelationen, die Quantenmechanik und Verschränkung zu etwas Besonderem machen.
@NorbertSchuch Nun, vielleicht ist es nicht so sehr eine Analogie , sondern eher eine Lüge für Kinder , um loszulegen. Denken Sie an Elevator Pitch. Wenn es wirklich so einfach wäre, gäbe es nicht mehrsemestrige Vorlesungen und ganze Forschungszweige darauf...
@TobiasKienzler Erstens sollte man Kinder nicht anlügen. Darüber hinaus erklärt das Argument nichts über die Quantenphysik, sondern nur, warum klassische Korrelationen nicht schneller als Licht beinhalten. Das ist nicht der springende Punkt bei der Quantenmechanik, aber es wird die Leute dazu verleiten zu glauben, dass dies der springende Punkt ist.
@NorbertSchuch Du "lügst" Kinder nicht buchstäblich an, aber du beginnst mit einer starken Vereinfachung, um sie auf die Details vorzubereiten. Wenn dich ein Kind fragt, warum Dinge herunterfallen, fängst du nicht bei der Allgemeinen Relativitätstheorie an ;)
Nun, um fair zu sein, geben Sie in Ihrer Antwort nicht an, was sie erklärt. Was erklärt es?
Diese Antwort ist wirklich maximal falsch (wie bereits von Norbert betont). Lieber nichts sagen, als das zu sagen. Es scheint, als hätte jemand Bells Papier über Bertlmanns Socken gelesen und daraus eine Anti-Lektion gezogen.

Es ist für mich nicht offensichtlich, warum Quantenverschränkung als aktive Verbindung angesehen wird

Lassen Sie uns eine bestimmte Variante des EPR-Paradoxons durchgehen. Das weißt du wahrscheinlich schon, aber ich weiß nicht, wie ich das Problem anders erklären soll:

Stellen Sie sich eine Quelle vor, die verschränkte Photonenpaare erzeugt, die in z-Richtung mit einem Nettospin von 0 polarisiert sind, und zwei Physiker Alice und Bob, die Messungen durchführen.

Alice misst die Spinkomponente ihres Photons immer in x-Richtung, während Bob die Spinkomponente seines Photons entweder in x- oder in y-Richtung messen kann.

Nehmen wir an, die Quelle, Alice und Bob sind relativ zum Laborrahmen in Ruhe, aber Bob ist näher an der Quelle und führt seine Messung zuerst durch. Wenn Bob eine Messung in y-Richtung vornimmt, sind die Messungen von Alice unkorreliert. Wenn Bob in x-Richtung misst (korrigiert), werden die Ergebnisse korreliert: Alice wird immer den entgegengesetzten Spin messen.

Dies ist paradox, wenn Sie davon ausgehen, dass der Zusammenbruch der Wellenfunktion real und lokal ist, wie auch immer es passiert (Magie, Dekohärenz, stochastische Wechselwirkungen oder was auch immer Ihr Boot schwimmt).

Irgendwie muss Bobs Photon seinem Partner sagen, dass es tun kann, was es will, wenn die Messung in y-Richtung erfolgt, es aber zwingen kann, das Richtige zu tun, wenn die Messung in x-Richtung erfolgt. Diese Informationen müssen sich schneller als das Licht ausbreiten, damit sie verfügbar sind, bevor Alice ihre Messung durchführt.

Es gibt mehrere mögliche Auswege aus dieser Situation, und ich werde drei davon auflisten:

Erstens kann man sagen, dass es nie einen Kollaps gegeben hat, dass wir es nur mit statistischer Korrelation zu tun haben und dass das Paradox ein Ergebnis der Anwendung klassischer Intuition auf Quantensysteme ist.

Zweitens können Sie postulieren, dass die gruselige Fernwirkung zeitsymmetrisch ist, dh sowohl die Messung von Alice als auch von Bob sendet Informationen langsamer als das Licht, aber zeitlich rückwärts, bis sie das Ereignis erreichen, das die Verschränkung erzeugt hat, die wiederum sendet Informationen werden rechtzeitig weitergeleitet. Die Photonen werden immer gewusst haben, welchen Spin sie am Ende benötigen. Die Pseudozeit, die ich in meiner Erklärung verwendet habe, ist nur ein didaktisches Werkzeug: Der physikalische Prozess ist eine zeitliche Interferenz über die Raumzeit.

Drittens können Sie akzeptieren, dass es tatsächlich überlichtschnelle Wechselwirkungen gibt, die jedoch nicht zur Übertragung von Informationen verwendet werden können - sie sind ein interner Buchhaltungsmechanismus, der das Universum synchron hält. Das gleiche passiert in der Quantenfeldtheorie, was explizit ist, wenn man das virtuelle Teilchenbild verwendet, aber auch ohne es gibt es Korrelationen zwischen Feldanregungen über raumähnliche Trennungen hinweg.

Können Sie bestätigen, dass alle x, y und z hier wie beabsichtigt sind? Denn bei dem "Wenn Bob eine Messung in z-Richtung vornimmt" verliere ich mich...
Danke dafür, ich habe endlich FAST verstanden. Jetzt scheint es mir so, wenn " Wenn Bob eine Messung in y-Richtung vornimmt, werden die Messungen von Alice nicht korreliert. Wenn Bob eine Messung in x-Richtung vornimmt (korrigiert), werden die Ergebnisse korreliert: Alice wird immer das Gegenteil messen drehen." Wenn Bob y misst, muss Alice immer noch x messen, richtig (Sie sagten, Alice misst immer x)? Also wird es dann unkorreliert sein (was wird sein, der x- und y-Spin werden unkorreliert sein?). Warum gibt es eine Korrelation zwischen x- und y-Spin?
@ÁrpádSzendrei - wenn du fast verstehst, dann solltest du nahe daran sein, NICHT zu verstehen. Es gibt kein Muster, das der Verstand erfassen kann.
"Wir haben es nur mit statistischer Korrelation zu tun" Die Verletzung der Bellschen Ungleichungen zeigt, dass es keine statistische Korrelation geben kann.

Es ist nicht wirklich klar, ob die Fälle 1, 2 und 3 vollständig sind. Diskussionen über dieses Phänomen verwenden viele Begriffe, die nicht genau definiert sind. Zum Beispiel „Partikel“ und „System“. Wenn es Verschränkung gibt, dann gibt es ein kombiniertes System, und es ist irreführend, dieses eine kombinierte System „zwei Teilchen“ zu nennen.

Der Kommentar zu Realismus und Näherung ist auch ungenau: Alle Positionen und Daten in der klassischen Physik sind auch ungefähr, dies hat nichts mit dem Unterschied zwischen klassisch und Quanten oder dem Unterschied zwischen der Verwendung eines Hamiltonschen Systems zu tun, dessen Zustände Punkte sind, die durch Impuls und Position gegeben sind Koordinaten und unter Verwendung eines Hamilton-Systems, dessen Punkte Strahlen in einem Hilbert-Raum sind.

Der Kommentar über die Verstrickung, die nur aus der Kontiguität in der Vergangenheit stammt, ist ungenau und beweist, selbst wenn er wahr ist, nichts, wenn der Urknall wahr ist, dann hindert nichts jeden Teil des Universums daran, verstrickt zu werden, und es ist wahrscheinlich verstrickt, aber auf eine Art und Weise hat keine praktische Bedeutung.

Die Kommentare der Leute hier berühren die wichtige Frage, ob die Wellenfunktion objektiv oder subjektiv ist. Die Sichtweise, dass Wahrscheinlichkeiten unser Wissen darstellen, wird die „Bayessche“ Sichtweise genannt, es ist die Bayessche oder subjektive Interpretation der Wahrscheinlichkeit, im Gegensatz zur „objektiven Sichtweise“, die einige Probleme hat. Aber auch die Bayes'sche Sichtweise hat Probleme, da man die Quantenmechanik mit dem Bewusstsein verbindet, anstatt mit materiellen Messgeräten wie Geigerzählern und Blasenkammern.

Eine weitere Antwort auf Ihre Frage lautet also: Man spricht lieber von einem aktiven Link, weil man die subjektive Interpretation der Wahrscheinlichkeit und der Wellenfunktion nicht akzeptieren kann. Es gibt viele aktuelle Forschungen, die die Quantenmessung als einen tatsächlichen physikalischen Prozess untersuchen, der thermodynamische Grenzen instabiler negativer Temperatursysteme (Blasenkammern usw.) beinhaltet.

Um es anders auszudrücken:

  1. Alternative 1 geht implizit davon aus, dass es im kombinierten System „zwei Teilchen“ gibt, aber das ist wahrscheinlich ein Trugschluss: Die Quantenmechanik kennt nicht wirklich einen genauen Begriff von Teilchen. Wie bei den thermodynamischen Grenzen ist der Begriff „Teilchen“ eine nützliche Annäherung innerhalb eines bestimmten Bereichs von Einstellungen und verliert seine Gültigkeit und führt zu Paradoxien, wenn Sie versuchen, ihn außerhalb seiner Gültigkeitsgrenzen zu verwenden.

  2. Alternative 2 geht implizit davon aus, dass, wenn etwas wie die Wellenfunktion nur ungefähr gemessen werden kann, es irgendwie nicht „physikalisch“ ist, aber dies ist übermäßig vereinfachend und beunruhigt die Menschen wegen der scheinbaren Notwendigkeit, den subjektiven Bayes'schen Standpunkt einzuziehen.

  3. Alternative 3 ist zumindest so offen, dass man daran nichts aussetzen kann, aber es gibt auch nicht den Hauch von experimentellen Beweisen dafür. Die einzigen Probleme mit QM sind logisch, nicht experimentell.

Wenn man also die impliziten Annahmen über die sorglose Verwendung von Begriffen wie „Teilchen“, „System“ und „Wahrscheinlichkeit“ in Frage stellt, gibt es viel mehr Alternativen, und die endgültige Antwort ist nicht da.

Ich denke, dass das beste Bild, um diese Korrelation zu verstehen, durch die Viele-Welten-Interpretation gegeben ist:

Ein Singulett zerfällt in eine Überlagerung eines gekoppelten Teilchenpaares | + ⟩ EIN | − ⟩ B + | − ⟩ EIN | + ⟩ B , also sieht Beobachter A eine einfache Überlagerung von | + ⟩ + | − ⟩ (was eine Teilspur der globalen Dichtematrix ist) und B.

In der Viele-Welten-Interpretation wird Beobachter A in a gespalten + und ein − Beobachter (und Beobachter B auch). Wo wird sich nun der Korrelationseffekt manifestieren?

Der „Kopplungs“-Effekt entsteht, wenn sich Beobachter A und Beobachter B mit subluminaler Geschwindigkeit zusammenschließen, um Notizen ihrer Messungen zu vergleichen: (Denken Sie daran, dass wir laut Viele-Welten zwei Beobachter A und zwei Beobachter B haben).

Dem Beobachter A+ ist es aufgrund der Drehimpulserhaltung nicht erlaubt, mit dem Beobachter B+ zu interagieren (andernfalls stimmen beide darin überein, dass der Drehimpuls nicht erhalten wurde). Ebenso darf Beobachter A aus demselben Grund nicht mit Beobachter B interagieren.

Die verbleibenden Interaktionen zwischen Beobachtern sind also:

  • A+ interagiert mit B-

  • A- interagiert mit B+

Der Endzustand ist also eine Überlagerung von | + ⟩ EIN | − ⟩ B und | − ⟩ EIN | + ⟩ B , was als „Korrelation zwischen entfernten Beobachtungen“ interpretiert wird.

Das ist falsch. Die Teilspur vorbei B von ρ = | Ψ ⟩ ⟨ Ψ | , zum | Ψ ⟩ = ( | + − ⟩ + | − + ⟩ ) / 2 , ist der vollständig gemischte Zustand, der eine gleichmäßig gewichtete probabilistische Mischung (und keine Überlagerung) der A-Zustände ist | + ⟩ und | − ⟩ .

Es wird jedes Mal gesagt, dass die Messung eines Teilchens das andere beeinflusst

Ja das ist korrekt. Wenn eines der Teilchen gemessen wird, sichert dies den Zustand dieses Teilchens und seines Partners.

Die Verschränkungsmessung wirkt sich auf beide Teilchen auf eine Weise aus, die ihre Zustände identisch, aber unbekannt macht

Das ist nicht richtig. Die Partikel werden vor der Messung verschränkt. Die Messung macht den Zustand eines Teilchens bekannt. Nach der Messung stellen wir fest, dass nicht nur der Zustand des Teilchens definiert ist, sondern auch seine Partner. Es gibt keine Möglichkeit, einen von ihnen zu messen, ohne den anderen zu beeinflussen. Die Zustände nach der Messung sind nicht notwendigerweise identisch. Die Messung verschränkter Partikel liefert zufällige Ergebnisse, die nicht mit den Erwartungen über ihr Verhalten korrelieren.

magische sofortige Modifikation entfernter verstrickter Teilchen

Das verschränkte Teilchen wird nicht sofort modifiziert. Es befindet sich nach der Messung in einem seiner möglichen Zustände.

Die Quantenverschränkung gilt als aktives Bindeglied, da der Zustand beider Teilchen definiert wird, wenn nur eines gemessen wird.

Welche Probleme sind mit dieser Ansicht verbunden?

Es "scheint", dass das Berühren eines Teilchens das andere berührt, ohne es zu berühren!

Lassen Sie uns versuchen, es durch Sockenphysik zu verstehen. Angenommen, Sie haben zwei Socken, die den klassischen physikalischen Gesetzen gehorchen und sie haben unterschiedliche Farben, jetzt nehmen Sie eine davon, ohne es zu wissen, und lassen eine davon zu Hause, ohne zu wissen, welche Sie genommen haben. Als du dann auf einem anderen Planeten warst, entscheidest du dich, nachzusehen. Sie finden es grün und können daraus schließen, dass die andere Socke blau sein muss. Wieso den ? Weil es klassische Physik ist. Sie wissen, dass sich Objekte der klassischen Physik folgend so verhalten, durch Erfahrung der klassischen Physik .

Nehmen wir nun an, es gäbe zwei ineinander verschlungene Socken, die den Gesetzen der Quantenphysik gehorchen. Sie haben das eine gemessen und das andere aufgrund ihrer verschränkten Natur abgeleitet. Wieso den ? Weil sie Quantengesetzen gehorchen. Quantengesetze sind seltsamer, aber sie sagen Ihnen das Ergebnis, das aufgetreten ist. Der ganze Scheiß über die Informationsübertragung wird kommen, wenn Sie versuchen, Quantengesetze durch ein klassisches Bild zu verstehen. Bei den Quantengesetzen gibt es auch die Informationsübertragung. Es stellt sich heraus, dass Sie es hier nicht brauchen.

Und der Rest wird durch die Antwort von Lubos Motl verstanden. Warum die Wellenfunktion keine echte Welle ist und sich daher in einigen Fällen schneller als Licht ausbreiten kann und in anderen Fällen nicht. Ihre realen Teilchen können sich nicht schneller als Licht fortbewegen, und die Wellenfunktionsentwicklung passt sich automatisch gemäß den gegebenen Einschränkungen dafür an, in der QFT, nicht in der nichtrelativistischen Quantenmechanik.

Warum wird die Quantenverschränkung als aktive Verbindung zwischen Teilchen betrachtet?
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