Статья про неравенства Белла
От: Khimik  
Дата: 02.08.21 13:56
Оценка:
Появилась статья про неравенства Белла, меня вначале она очень воодушевила, т.к. возникла надежда, что теперь станет понятно что такое квантовая запутанности (на уровне учёных, которые придумали эти неравенства):

https://habr.com/ru/post/540620/

Но теперь я боюсь, что в статье что-то напутано. Например, когда рассказывается про два поляризатора и угол между ними, вначале речь о последовательно установленных поляризаторах, ставящихся на пути источника света; а потом незаметно разговор переходит к установке, картинка которой есть в английской википедии:

https://habrastorage.org/r/w1560/getpro/habr/upload_files/738/e26/f76/738e26f76ba6c0b916b7c5093871b923.png

В этой картинке и далее описаны уже не "передний и задний" поляризатор, а "левый и правый", и не совсем понятно что означает "угол между ними".
Вот ещё мои вопросы по этой статье:

После прохождения устройства под названием «поляризатор», свет немного теряет в интенсивности и становится ориентирован относительно оптической оси поляризатора.


Правильно ли я понимаю, что поляризатор не только отфильтровывает фотоны с одной поляризацией, но и поворачивает поляризацию проходящих фотонов? Дело в том что если бы он только фильтровал, то интенсивность света после прохождения через один поляризатор, наверно, была бы очень низкая. Но тогда, если поляризатор поворачивает фотоны, то почему при прохождении через два поляризатора интенсивность будет строго пропорциональна косинусу угла между ними?

Пучок света можно разделить на два с противоположными поляризациями (отличающимися на 90°), например используя закон Брюстера, благодаря которому работают поляризационные фильтры для фотографии. Если поставить поляризаторы на выходе этих пучков общая интенсивность света будет пропорциональна cos2(θ+90°) = sin2θ


Откуда берётся синус? Если каждый такой поляризатор расщепляет свет на два пучка с противоположными поляризациями, почему при установке двух таких поляризаторов под одинаковым углом свет пропадает?

Возвращаемся к нелинейному бета-борату бария. На квантовом уровне расщепление луча обозначает, что каждый фотон превращается в два. Как я уже говорил, здесь действуют законы сохранения энергии (новые фотоны имеют половинную частоту/энергию) и импульса (они разлетаются под одинаковым углом в разные стороны). Поляризация в микромире соответствует спину, он же момент импульса, с соответствующим законом сохранения. И можно предположить, что у двух пучков будет строго противоположная поляризация, но на практике этого не происходит. Какая-то поляризация у них есть, но совсем не такая строгая.
А в некоторых случаях поляризация отсутствует вообще (светло-зелёные линии на рисунке выше)! Именно этот случай нас и интересует больше всего. Каждый такой фотон может пройти через любой поляризатор с вероятностью 1/2. Погодите, но если мы поставим оба поляризатора вертикально, то оба фотона по статистике рано или поздно пройдут сквозь них и закон сохранения момента импульса нарушится?

А вот и нет. Потому что оба фотона никогда не проходят через параллельные поляризаторы. Все выглядит так будто фотоны не имеют поляризации (до измерения) и одновременно имеют противоположную поляризацию (после него). Результаты двух измерений случайны, но скоррелированы между собой. Оба поляризатора пропускают примерно каждый второй фотон, но никогда не пропускают их одновременно. Именно такие фотоны называются «запутанными» (entangled).


Почему, собственно, если бы фотоны прошли через оба поляризатора, нарушился бы закон сохранения момента импульса?
http://files.rsdn.org/77557/rocksm.png
 
Подождите ...
Wait...
Пока на собственное сообщение не было ответов, его можно удалить.