Hacia atrás de la causalidad: Una pregunta/extensión Ma et al.'s "Experimental retardada elección enredo intercambio"

Question

En un filosóficamente bastante interesante experimento, Ma et al. mostrar que atrás de la causalidad existe en la física cuántica. Una Ars Technnica-artículo da menos cuenta técnica.

Desde Ars Technica:

-Retrasar la elección de enredo intercambio consta de los siguientes pasos. (Yo uso el mismo nombre para la ficción experimentadores como en el papel por conveniencia, pero tenga en cuenta que representan los actos de la medición, no literal de la gente).

• Dos fuentes independientes (con la etiqueta I y II) producir pares de fotones de tal manera que sus estados de polarización están enredados. Un fotón de la I va a Alice, mientras que un fotón de la II se envía a Bob. El segundo fotón de cada fuente va a Victor. (No estoy seguro de por qué la tercera parte es llamado "Víctor".)

• Alice y Bob independientemente realizar medidas de polarización; no hay comunicación pasa entre ellos durante el experimento-que establece la la orientación de sus filtros de polarización sin saber lo que el el otro está haciendo.

• En algún momento después de que Alice y Bob realizar sus mediciones, Victor hace una elección (el "retrasado " elección" en el nombre). Tampoco se permite sus dos fotones de I y II para viajar sin hacer nada, o él combina de modo que sus estados de polarización están enredados. Un final de la medición determina el estado de polarización de los dos los fotones.

Los resultados de las cuatro mediciones se comparan a continuación. Si Victor ¿ no enredar a sus dos fotones, los fotones recibidos por Alice y Bob no están correlacionados entre sí: el resultado de sus mediciones son consistentes con el azar. (Este es el "enredo intercambio" parte del nombre.) Si Victor enredados los fotones, entonces Alice y Bob, los fotones correlacionados polarizaciones-a pesar de que no eran parte de un mismo sistema y nunca interactuaron.

Ahora, esto es bastante interesante en sí mismo. Mi interpretación es que el universo ya "sabe" si Víctor se enredan o no en el momento de Alice y Bob mediciones (ya que los controles de Víctor generador de números aleatorios). Este tipo de evita la paradoja.

La verdadera pregunta interesante, sin embargo, es por qué no han diseñado el experimento de la siguiente manera:

En lugar de dejar que Víctor randomize si se enredan, se deben basar su decisión sobre las medidas de Alice y Bob: si se midió la correlación de las polarizaciones, él no debe enredarse; si se midió la correlación de las polarizaciones, él debe enredan.

Aparentemente, esta sería la fuerza del universo para producir correlación de las polarizaciones para Alice y Bob, a pesar de que no hay ningún enredo de la cadena de conexión. (Porque, evidentemente, sería contradictorio si ellos no estaban correlacionados, a pesar de ser una cadena de conexión.)

Para mí, esto parece más interesante experimento/resultado. Alguna idea de por qué no hacerlo de esta manera?

Actualización para responder a @Nathaniel comentario: No creo que varias de las mediciones es necesario. Digamos que tanto Alice y Bob de verificación para la polarización horizontal: entonces, si Victor decide enredan, Alicia y Bob debe obtener el mismo resultado (ya sea de fuego o no de fuego). Obviamente, no es contradictorio que ambos obtienen el mismo resultado, incluso si no hay cadena, pero el experimento que estoy sugiriendo implicaría que ellos siempre se obtiene el mismo resultado, a pesar de nunca ser cualquier cadena.

Answer 1

Resulta que Asher Peres' teórico original de papel en el retraso de la elección de enredo intercambio es corto y muy legible. Se establece la idea detrás de la instalación experimental sin distraerse por cuestiones prácticas.

Básicamente la idea es que, como el Ars Technica post dice, Alice y Bob cada uno hacer su elección de la medición en uno de los dos fotones cada uno tiene, y enviar a la otra a Eva. (Parece que la Ma et al. cambiado el nombre de Eva, Víctor - no me pregunten por qué). Eva, a continuación, hace su elección de la medida en la que dos partículas, que ella recibe.

Esto se repite muchas veces. Alice, Bob y Víspera de todos los récord de medida que deciden hacer en cada ensayo, así como su resultado. Alice y Bob tienen cada uno una lista de completamente al azar de medición de resultados (cada medición produce un 0 o un 1 salida con igual probabilidad), que no están correlacionados de alguna manera.

Sin embargo, la Víspera también tiene una lista de que las mediciones que hizo y lo que los resultados eran. Lo que ella hace la siguiente es ordenar los datos de Alice y Bob ensayos en cuatro subgrupos, según la cual la medición se decidió a hacer en esa prueba y cual fue el resultado. Entonces resulta que, de acuerdo con el formalismo de la mecánica cuántica, cada uno de estos cuatro subconjuntos se correlaciona exactamente de la misma manera como si Alice y Bob había sido la medición de enredados partículas. Esto es lo que Ma et al. han confirmado experimentalmente.

Lo importante es que los resultados de la Víspera de las medidas necesarias para ordenar Alice y Bob resultados en subconjuntos. Esto significa que usted no tiene ninguna información acerca de si los resultados de cualquier prueba están correlacionados hasta después de que Eva ha hecho a su medida, así que Eva no puede causar una paradoja por hacer una decisión basada en la información acerca de las correlaciones.