Der folgende Artikel wurde kürzlich in einem deutschen Wissenschaftsmagazin (Spektrum der Wissenschaft) veröffentlicht: "Experimental nonlocal and surreal Bohmian trajectories" (DOI:10.1126/science.1501466)
Die Zusammenfassung lautet
Eine schwache Messung ermöglicht es, einen Satz durchschnittlicher Trajektorien für ein Ensemble von Quantenteilchen empirisch zu bestimmen. Wenn jedoch zwei Teilchen verschränkt sind, können die Trajektorien des ersten Teilchens nichtlokal von der Position des zweiten Teilchens abhängen. Darüber hinaus sagt die Theorie, die diese Bahnen beschreibt, genannt Bohmsche Mechanik, Bahnen voraus, die zunächst als „surreal“ angesehen wurden, wenn das zweite Teilchen verwendet wird, um die Position des ersten Teilchens zu untersuchen. Wir verschränken zwei Photonen und bestimmen einen Satz von Bohmschen Trajektorien für eines von ihnen, indem wir schwache Messungen und Nachselektion verwenden. Wir zeigen, dass die Trajektorien nur surreal erscheinen, wenn man ihre manifeste Nichtlokalität ignoriert.
Inwieweit zeigt dies, dass die Bohmsche Mechanik in dem Sinne korrekt ist, dass sie Dinge erklärt, die normale QM nicht erklärt?
Leider musste ich feststellen, dass ich nicht genug über das Thema weiß, um die ganze Arbeit zu verstehen. Ich würde nur gerne wissen, ob sie tatsächlich behaupten, experimentell gezeigt zu haben, dass sich eine Interpretation von QM deutlich von Standard-QM unterscheidet.
Ich frage besonders angesichts solcher Gedanken .
BEARBEITEN
Ich habe zuerst die Antwort von @Timaeus unten akzeptiert. Es gibt zwei Gründe, warum ich das Akzeptanzhäkchen wieder entfernt habe:
Eine Folge der quantenmechanischen Unschärferelation ist, dass man den Weg oder die „Trajektorie“, die ein Quantenteilchen nimmt, nicht diskutieren darf, weil jede Positionsmessung den Impuls unwiderruflich stört und umgekehrt. Unter Verwendung schwacher Messungen ist es jedoch möglich, einen Satz von Trajektorien für ein Ensemble von Quantenteilchen operativ zu definieren. Wir schickten einzelne Photonen, die von einem Quantenpunkt emittiert wurden, durch ein Doppelspaltinterferometer und rekonstruierten diese Trajektorien, indem wir eine schwache Messung des Photonenimpulses durchführten, die nach dem Ergebnis einer starken Messung der Photonenposition in einer Reihe von Ebenen nachgewählt wurde. Die Ergebnisse liefern eine beobachtungsbasierte Beschreibung der Ausbreitung von Subensembles von Quantenteilchen in einem Zweispalt-Interferometer.
Die Bohmsche Quantenmechanik macht keine anderen Vorhersagen als jede andere Interpretation.
Die Trajektorien der Bohmschen Mechanik sind einfach eine bestimmte Wahl des Wahrscheinlichkeitsstroms. Sie könnten jederzeit die Position messen und diesem Ergebnis eine Trajektorie zuordnen und den Pfad vorwärts oder rückwärts betrachten.
Der sogenannte Wahrscheinlichkeitsstrom war bereits in jeder Interpretation vorhanden. Und Bohmian Mechanics verwendet die Trajektorien nicht, um neue, unterschiedliche Vorhersagen zu treffen. Genauso wie jede andere Interpretation.
Es geht also nicht um Korrektheit. Es geht darum, wie manche Leute sich Bilder ansahen und sagten „das ist ein komisches Bild“, als ob das wichtig wäre. Jetzt können Sie Experimente durchführen, bei denen das Bild enger mit den tatsächlichen experimentellen Ergebnissen zusammenhängt. Es erscheint also weniger seltsam, wenn es Daten gibt, die ähnlich geformte Ergebnisse haben.
Aber Sie könnten diese Vorhersagen auch erhalten, ohne zu sagen, dass sich die Teilchen auf diesen Flugbahnen bewegen. Wenn Sie sich auf die experimentellen Ergebnisse konzentrieren, stimmen alle unterschiedlichen Interpretationen überein. Die Ergebnisse sind also kein Beweis für einen über den anderen.
Wenn jemand glauben möchte, dass Ergebnisse nur manchmal mit bestimmten Häufigkeiten und Korrelationen auftreten (wie es Kopenhagen tut), dann kann dies niemals durch Beweise widerlegt werden. Und in ähnlicher Weise können Sie eine Theorie aufstellen, in der sich die Dinge auf eine bestimmte Weise verhalten, die mit bestimmten Frequenzen die gleichen Ergebnisse liefert, und die nicht zeigt, dass die Theorie in Bezug auf die Verhaltensweise der Dinge richtig ist, außer der Tatsache, dass Sie die Ergebnisse erhalten haben, die Sie mit den Frequenzen erzielt haben du hast.
Die Geschichte kann weniger seltsam aussehen, wenn die Bilder mit einigen Experimenten übereinstimmen können. Aber es wird immer eine Grenze zwischen den Ergebnissen und den vielen vielen Möglichkeiten geben, wie das Universum sein könnte, die mit diesen Ergebnissen übereinstimmen. Und nichts wird zwischen ihnen unterscheiden. Was in Ordnung ist. Verwenden Sie das, was einfacher zu berechnen, zu lehren oder zu merken ist, oder Fehler aufzufangen, oder neue Entdeckungen zu machen, oder in neue Theorien umzuwandeln. Oder verwenden Sie unterschiedliche für unterschiedliche Situationen. Denken Sie nur nicht, dass Ihre Beweise mehr sind, als sie sind.
Es war nie richtig einzuwenden, dass die Trajektorien seltsam aussehen. Jetzt ist es ein bisschen einfacher, den Leuten zu zeigen, dass das ein falscher Einwand war. Aber wenn sie das vorher nicht sehen konnten, bin ich mir nicht sicher, ob Sie etwas erreicht haben. Die Leute sollten sich nicht zu sehr über die Teile einer Theorie aufregen, die nicht dazu dienen, eine Vorhersage zu treffen.
Zeigt diese Arbeit, dass die Bohmsche Mechanik korrekt ist und die Standardinterpretation nicht?
Auch hier machen unterschiedliche Interpretationen die gleichen Vorhersagen. In der Bohmschen Mechanik gehen Sie mit schwachen Messungen und starken Messungen auf die gleiche Weise um: indem Sie die Wellenfunktion des kombinierten Systems aus Subjekt und Gerät aufschreiben und die Entwicklung aufschreiben, die durch den Hamiltonian des Gelenksystems bestimmt wird (was jede Interpretation tut, so schwach Messungen sind nicht im Geringsten mysteriös) und dann die eine Zutat der Bohmschen Mechanik hinzuzufügen. Das heißt, eine Verteilung von Anfangspositionen als besonders zu betrachten, und die Stromlinien dieser Anfangspositionen entwickeln sich zu einer Verteilung auf Endpositionen, und in welchem der getrennten Pakete sich diese Endposition befindet, sagt Ihnen, welches Ergebnis als besonders zu betrachten ist.
Wenn Sie Ihre Ergebnisse posten, sortieren Sie nur die Endergebnisse, um sie mit den Arten von Trajektorien auszurichten, denen die Bohmsche Mechanik folgt. Sie sagen immer noch, dass die Schrödinger-Gleichung für den eigentlichen Versuchsaufbau die Evolution des eigentlichen Systems beschreibt. Wie jede Interpretation.
Sicher, andere Interpretationen als die Bohmsche Mechanik werden manchmal fauler und schreiben nicht den Geräteteil des Systems auf und schreiben nicht den Hamiltonian des vollständigen Systems von Gerät und Subjekt auf. Weil sie einen Hack verwenden wollen, um die Häufigkeit der Endergebnisse zu berechnen: einen Hack, der nur für starke Messungen entwickelt wurde. Aber das bedeutet nur, wenn Sie eine Situation finden, in der ihr Lieblings-Hack nicht funktioniert, müssen sie es vollständig tun. Was nie daran zweifelte, dass es der richtige Weg war.
Denken Sie daran, dass Kopenhagen keine anderen Vorhersagen macht, viele Welten ungefähr so nah an dem liegen, was die Mathematik sagt, und Kopenhagen nur behauptet, dass ein Zweig irgendwie auf magische Weise überlebt, wenn die anderen irgendwann auf magische Weise verschwinden, aber das ist eine Nichtvorhersage, weil es nicht überprüfbar ist. Die Bohmsche Mechanik hat die gleiche Verzweigung wie viele Welten (weil sie auch die Schrödinger-Gleichung und die Äste der Schrödinger-Gleichung für Wechselwirkungen von Gerät und Subjekt verwendet), aber sie behauptet, dass eine Position im Konfigurationsraum immer besonders war und dass sich der Zweig höchstens trennt ein Zweig wird besonders. Aber die Besonderheit einer Branche ändert nichts an den Vorhersagen. So wie Kopenhagen ist auch sein zusätzliches Zeug nur eine Nichtvorhersage. Jede Deutung ist so.
Use whichever is easier to compute, or teach, or remember, or catch mistakes, or make new discoveries, **or modify into new theories**.
counting the number of Bohmian trajectories crossing the screen.
man akzeptiert, dass Bohmian Mechanics darauf ausgelegt ist , die gleichen Vorhersagen wie Kopenhagen zu treffen, dann können Sie dies verwenden , um festzustellen , wann Leute BM falsche Dinge hinzufügen.Hier ist ein verwandtes Papier, das dieselben Daten analysiert, um nach der Verbindung mit der Bohmschen Mechanik zu suchen.
Kommentar zu „Observing the Average Trajectories of Single Photons in a Two-Slit Interferometer“ Timothy M. Coffey, Robert E. Wyatt
Kocsis et al. (Science, Reports 3. Juni 2011, S. 1170) stellen fest, dass die experimentell abgeleiteten durchschnittlichen Photonenbahnen identisch sind mit den Teilchenbahnen der Bohmschen Quantenmechanik. Es wurden jedoch keine unterstützenden Beweise vorgelegt. Die in ihrem Bericht präsentierten Photonenbahnen konvergieren nicht in Regionen mit hoher Wahrscheinlichkeit, ein vertrautes und notwendiges Verhalten von Bohm-Bahnen. Wir analysieren ihre Daten und Berechnungen erneut, kommen zu dem Schluss, dass die durchschnittlichen Photonenbahnen tatsächlich mit Bohm übereinstimmen, und diskutieren mögliche Interpretationen dieses Ergebnisses
Sie sagen in den Schlussfolgerungen:
Viele Anhänger von Bohms Version der Quantenmechanik behaupten, dass die Bahnen das sind, was Teilchen tatsächlich in der Natur tun. Aus den obigen experimentellen Ergebnissen würde niemand behaupten, dass Photonen tatsächlich diese Trajektorien durchlaufen haben, da der Impuls nur im Durchschnitt gemessen wurde und die Pixelgröße des CCD immer noch ziemlich groß ist. Andere Ansichten über Bohms Bahnen gehen nicht so weit zu behaupten, dass sie das sind, was Teilchen in der Natur tatsächlich tun. Stattdessen können die Bohm-Trajektorien einfach als hydrodynamische Trajektorien angesehen werden, die Bewegungsgleichungen mit einer inneren Kraft aufweisen, die auftritt, wenn man von einer Phasenraum- zu einer Positionsraumbeschreibung wechselt.
Kursiv von mir
Es scheint also ein Ergebnis zu sein, das mit der Bohmschen Interpretation und der üblichen Interpretation übereinstimmt, wie ich ihre Reanalyse lese. Ich habe dies nirgendwo veröffentlicht gesehen, also nehme ich es nur als fundierte Meinung. Mir ist klar, dass das Papier, das ich zitiere, eine frühere Version des Experiments ist und die neuere einer ebenso kritischen Analyse bedarf.
QMechaniker
Peter Diehr
Neugierig
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Rokoko