Welche Muster konnten in diesem Gedankenexperiment zur Quantenverschränkung beobachtet werden?

Siehe beigefügtes Bild unten.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einDas GERÄT strahlt zwei Ströme verschränkter Teilchenpaare (B1 und B2) in entgegengesetzte Richtungen (z. B.: Teilchen Nr. 1 (p1) geht nach links, Teilchen Nr. 2 (p2) geht nach rechts, wobei p1 und p2 eine Verschränkung bilden Teilchenpaar). Folgen wir zunächst dem linken Teilchenstrahl (B1). Wenn B1 auf seinem Weg auf das Doppelspaltgerät (A1) trifft, bildet sich auf dem Detektorschirm (S1) dahinter ein Interferenzmuster. Es gibt einen schaltbaren Wendungsdetektor (D1), der das Doppelspaltgerät (A1) überwachen kann. Wird D1 abgeschaltet, überwiegt das Interferenzmuster; Wenn D1 jedoch aktiv ist, kollabiert die Wellenfunktion und zeichnet im Laufe der Zeit ein ballistisches Muster.

Meine Fragen sind:

  1. Welches Muster wird von S2 erkannt, wenn D1 aktiv ist?
  2. und welches Muster entsteht auf S2, wenn es ausgeschaltet ist?

Danke schön!

in welchem ​​Zustand verstrickt ?
@igael In welcher Beziehung steht der Zustand zu den auf den Bildschirmen erkannten Mustern?
Den Doppelschlitzen ist die Verschränkung egal. Sie könnten Einzelphotonenerkennungen auf den Bildschirmen zwischen A und B korrelieren ... aber dies ist nur eine weitere Quanten-Rube-Goldberg-Maschine, die nichts über Physik lehrt.
@Balázs: Die folgende Frage lautet: „Was ist die Beziehung zwischen dieser Verschränkung und den 2 Schlitzen exp. ?'

Antworten (3)

Am wichtigsten ist, dass das bei S2 erkannte Muster nicht vom Detektor D1 abhängt. Andernfalls könnte dies für Signalübertragungen verwendet werden, die schneller als Licht sind, was in der Quantenmechanik unmöglich ist.

Darüber hinaus hängt das, was Sie bei S2 sehen werden, davon ab, welcher Freiheitsgrad verschränkt wurde. Im Allgemeinen würde man erwarten, ein Interferenzmuster zu sehen, aber wenn Sie es schaffen, einen Freiheitsgrad zu verschränken, der sich auf den vom Photon eingenommenen Schlitz bezieht, gibt es kein Interferenzmuster.

Was ist der Grund, warum S2-Beobachtungen nicht davon "abhängen", dass D1 die Überlagerung von p1 kollabiert, wenn sie bestimmen, in welche Richtung es gegangen ist? Warum sollte sein verschränktes Paar p2 keine Korrelation mit p1 zeigen, wenn es an S2 gemessen wird?
Die Beobachtung an Standort 2 hängt möglicherweise vom Ergebnis der In-Wege-Messung ab (falls sie durchgeführt wird), aber nicht davon, ob sie durchgeführt wird. Es gibt also eine Korrelation von Ergebnissen , aber keine kausale Abhängigkeit zwischen Aktionen.
Könnten Sie bitte erläutern, wie die Verschränkung bei verschiedenen Freiheitsgraden in einem Teilchenpaar zu unterschiedlichen Ergebnissen auf S2 führen kann?
@Balázs Wenn der verschränkte Freiheitsgrad den genommenen Schlitz bestimmt, wird das Interferenzmuster zerstört, andernfalls nicht.

Wenn in Bell-Experimenten verschränkte Photonen erzeugt werden, sind es ihre Polarisationen, die verschränkt sind. Mir ist nicht klar, dass ihre Positionen oder Impulse auf die gleiche Weise verschränkt sind. Aber trotzdem verstößt die Verschränkung nicht gegen "keine Fernwirkung", und insbesondere gibt es keine Möglichkeit, am Ort S1 zu sehen, was am Ort S2 gemessen wird. Daher ist klar, dass sich ein am Ort S2 beobachtetes Interferenzmuster nicht ändern kann, je nachdem, wie die Photonen am Ort S1 gemessen werden.

Wenn am Ort S2 nicht ersichtlich ist, welche Messung am Ort S1 durchgeführt wird, wie können Messkorrelationen zwischen den verschränkten Teilchenpaaren hergestellt werden? Mit anderen Worten: Wie würden Sie bestätigen, dass Teilchen der verschränkten Paare tatsächlich verschränkt waren?
In Ihrem Experiment gehen Sie von Verschränkung aus. Nachdem dies verstanden wurde, ist mir nicht bekannt, dass Sie nach Beginn des Experiments auf Verschränkung prüfen können.
@Balázs Korrelation ist nicht gleich Kausalität.
@EdYablecki Wenn eine Hälfte eines verschränkten Teilchenpaars in einen bestimmten Zustand dekohärt, weist die andere Hälfte immer (anti-) korrelierte Zustände auf. Ich kann das spezifische Experiment, das dies bestätigte, nicht nennen, aber dies ist eine Art Tatsache (wenn ich es richtig verstehe), was bedeutet, dass die Wissenschaftler eine Möglichkeit haben mussten, beide Enden zu messen.
@Balázs, Sie verwechseln möglicherweise Verschränkung und Beobachtereffekt. Das testet das Experiment, wenn verschränkte Photonen auch für den Beobachtereffekt verschränkt werden. Die Antwort ist nein, der Beobachtereffekt ist kein Verschränkungszustand, die Polarisation ist es.
Beachten Sie, dass in der Quantenoptik der als spontane parametrische Abwärtswandlung bekannte Prozess verwendet werden kann (und routinemäßig verwendet wird), um Verschränkung in allen möglichen Freiheitsgraden eines Photonenpaars zu erzeugen, einschließlich Zeit-Energie, Position-Impuls, Winkelposition -Winkelimpuls, Polarisation und jede Kombination aus einem oder mehreren der oben genannten, je nach Versuchsaufbau.

Wenn D1 auf beiden Seiten ausgeschaltet ist, entsteht ein Interferenzmuster, das möglicherweise phasenverschoben ist. Wenn D1 eingeschaltet ist, gibt es auf keiner Seite Interferenzmuster.

Wenn D1 eingeschaltet ist und die Position von p1 bekannt ist, stellt sich die Frage, wie stark die Verschränkung die Position von p2 in Bezug auf p1 bestimmt. Wenn es sich um eine 100% ige Korrelation handelt, ist das Ergebnis überhaupt kein Interferenzmuster. Eine etwas ähnliche Situation ist beim Quantenlöscher-Experiment. Ich gehe davon aus, dass das System ideal eingestellt werden kann, um eine perfekte Symmetrie der Schlitze sicherzustellen.
Ein interessantes Experiment könnte durchgeführt werden, um zu sehen, wie D1 die Richtung von Teilchen 2 beeinflusst. Wenn wir den Doppelspalt A2 entfernen, könnten wir beobachten, wie sich die Position auf S2 ändert, wenn wir D1 ein- und ausschalten.
Im letzten sollten die Ergebnisse einzeln registriert werden, um die Korrelation zu sehen. Wenn es 100% in Bezug auf die Position ist, kann es in Abhängigkeit von dem winzigen Winkel zwischen den Schlitzen teilweise sein.
Welche Muster konnten in diesem Gedankenexperiment zur Quantenverschränkung beobachtet werden?
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