Запутанные частицы и черные дыры
От: pva  
Дата: 20.11.23 10:25
Оценка:
Привет,

подумалось о запуске потока запутанных частиц в ЧД для получения информации об их состоянии позже.
Как-то это похоже на парадокс. Не?

  Оказывается уже было
Ей будет скучно и одиноко
Если говорить наукообразно, то оставшаяся снаружи частица будет описываться матрицей плотности, получаемой взятием частичного следа по степеням свободы частицы, поглощенной черной дырой. Если на нормальном языке – при поглощении одной из частиц черной дырой с другой ничего особенного не произойдет.

Заданный вопрос родственен знаменитому парадоксу Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР), в котором рассматриваются два фотона, находящиеся в перепутанном состоянии. Измерив поляризацию одного, мы немедленно получаем информацию о поляризации второго, который к моменту измерения может улететь достаточно далеко. Таким образом, может ошибочно показаться, что, проводя измерения свойств одного фотона, мы изменяет состояние другого.

Это не так.

В действительности парадокс ЭПР к квантовой механике почти не имеет отношения. Приведу классическую аналогию, а в скобках напишу квантовые термины. Берем два одинаковых конверта, кладем в один голубую бумажку, в другой – розовую, и тасуем их так, чтобы не знать, где какая бумажка лежит (приготавливаем перепутанное состояние двух фотонов с различной поляризацией). На одном конверте пишем «Москва», на другом «Париж»

(один фотон отправляем к приемнику, другой – в сторону). Если теперь мы откроем московский конверт, мы немедленно узнаем, какого цвета бумажка в парижском (измерив поляризацию одного фотона, мы узнаем поляризацию второго). Но совершенно ясно, что, находясь в Москве, мы не можем изменить содержимое парижского конверта (изменить состояние второго фотона). Точно так же, парижский конверт останется нетронутым, если московский сжечь (отправить фотон в черную дыру). Разница между классическим и квантовым случаем состоит только в том, что о содержимом конверта в принципе можно догадаться, не открывая его (посмотреть на просвет и т.п.), а о поляризации фотона без измерения – нет.

Для описания случая, когда квантовая система находится в перепутанном состоянии, и при этом нас интересуют свойства, относящиеся только к части этой системы, используется понятие матрицы плотности, введенное в конце 1920 годов фон Нейманом и Ландау. В нашем случае, если мы собираемся описывать результаты измерений свойств только одной из «перепутанных» частиц, надо говорить именно о ее матрице плотности.

Что при этом произошло со второй – улетела в космос, поглощена черной дырой, «убилась об стену» – абсолютно не важно.


Что-то я осознал что неправильно воспринимал понятие квантовой запутанности. Интересно, как тогда работают квантовые компутеры и что за эксперименты по передаче информации с помощью этих частиц проводили, если состояние частиц зафиксированно уже в момент их разделения?

Upd2. В то же время на хабре
  Цитата
Если же взять пару частиц, объединённых квантовой запутанностью, и одна из этих частиц попадёт в чёрную дыру, то вторая, оставшаяся за пределами горизонта событий, позволит «вытащить» из-за него информацию о том, что произошло с первой частицей.


Как это у них получается?
newbie
Отредактировано 20.11.2023 12:05 pva . Предыдущая версия . Еще …
Отредактировано 20.11.2023 10:32 pva . Предыдущая версия .
Re: Запутанные частицы и черные дыры
От: pva  
Дата: 20.11.23 11:47
Оценка: :)
Привет еще раз,

подумалось про такой эксперимент: согласно классикам мы не можем измерить одновременно импульс и положение.
Светим запутанным пучком в черную дыру и измеряем импульс или положение своей части запутанных частиц. Результат измерения даст нам информацию о наличии "наблюдателя" внутри ЧД. Не?
Может оказаться так что засветим богу в глаз.
newbie
Re[2]: Запутанные частицы и черные дыры
От: D. Mon Великобритания http://thedeemon.livejournal.com
Дата: 20.11.23 17:25
Оценка:
Здравствуйте, pva, Вы писали:

pva>подумалось про такой эксперимент: согласно классикам мы не можем измерить одновременно импульс и положение.


И не только измерить, а просто не бывает такой волновой функции, которая бы содержала сразу и определенность в координате (т.е. ВФ должна быть единственным пиком в заданной точке), и определенность по импульсу (ВФ должна иметь ровно одну частоту в пространстве, быть простейшей волной заполняющей пространство равномерно).

pva> Результат измерения даст нам информацию о наличии "наблюдателя" внутри ЧД.


Как?
Re[3]: Запутанные частицы и черные дыры
От: pva  
Дата: 20.11.23 21:51
Оценка:
Здравствуйте, D. Mon, Вы писали:

pva>> Результат измерения даст нам информацию о наличии "наблюдателя" внутри ЧД.

DM>Как?
Да чего-то помутнение с утреца было. Подумалось что раз частицы спутаны, то импульс у них должен быть связан тоже. А значит если там кому-то прилетит в лоб импульсом, то для спутанной частицы мы не сможем уже вычислить координаты. То есть у нас было бы изменение поведения потока при измерении координат. Короче, не бери в голову.
newbie
Re: Запутанные частицы и черные дыры
От: Silver_S Ниоткуда  
Дата: 22.11.23 10:52
Оценка:
Здравствуйте, pva, Вы писали:

pva> Но совершенно ясно, что, находясь в Москве, мы не можем изменить содержимое парижского конверта (изменить состояние второго фотона).


pva> и что за эксперименты по передаче информации с помощью этих частиц проводили, если состояние частиц зафиксированно уже в момент их разделения?


Мне вот совсем непонятно Неравенства Белла опровергают ли версию о том что все предопределено заранее, или это совсем о другом?
И если опровергают, значит измерение одной частицы влияет на вторую. Т.е. какая-то информация передается быстрее скорости света. Даже если не удастся воспользоваться как каналом связи, но есть причинно-следственные связи — результат измерения первой частицы стал причиной(повлиял) для результата измерения второй(чуть позже). Но тогда противоречие с теорией относительности, т.к. в разных системах отсчета одновременность отличается — какое событие из 2 случилось раньше.
Причинно-следственных связей быстрее скорости света не бывает.
 
Подождите ...
Wait...
Пока на собственное сообщение не было ответов, его можно удалить.