¿Qué hay de malo con esto más rápidas que la luz gedankenexperiment?

Question

Es común que la sabiduría - y matemáticamente demostrado - que quantum entanglement no puede ser utilizado para eludir el relativista de límite de velocidad y la transferencia de información más rápido que la luz. Así que debe haber algo mal con la siguiente gedankenexperiment, pero no puedo averiguar qué:

Que haya un dispositivo que (casi) al mismo tiempo crea un montón de enredados, coherente pares de fotones y los envía a Alice y Bob, cada uno de ellos recibe un fotón de cada par. Ambos están lejos de la fuente de luz y se han colocado pantallas en el - muy enfocado haz de luz, por lo que se detecta alguna pequeña esfera de luz en la pantalla.

Ahora Alice quiere transferir un poco de información a Bob. Si es un 0, ella no hace nada. Si es un 1, se pone un adecuado del experimento de doble rendija de la placa en la trayectoria de la luz, inmediatamente antes de que el fotón montón llega. Esto creará un patrón de interferencia en la pantalla, y el enredo al instante replicar la de los fotones de rutas y tal el patrón a Bob de la pantalla. Así que si él ve un patrón de interferencia en lugar de un punto, él sabe que es un 1, y viceversa.

Por supuesto, Bob pantalla no mostrará una copia exacta de lo que Alice ve: será olverlayed por el ruido, por ejemplo, de los fotones que rebotan Alice de la doble rendija de la placa o decohered a través de la interacción ambiente. Peor de los casos una estadística de accidentes puede crear un patrón de 0 bits que se ve como el resultado de la interferencia. Pero podemos optimizar la relación señal/ruido a través de la instalación experimental, y además de que cualquiera en el mundo real canal de comunicación está sujeto a la pérdida de información (que debe ser compensado por la corrección de errores).

Así que parece que este experimento las transferencias de información más rápido que la luz. ¿Qué se me olvida?

Answer 1

El error parece ser la idea errónea de que el enredo por arte de magia hacen que los resultados de cualquier experimento del fotón B imitar exactamente los de un experimento similar realizado en su enredados pareja. El enredo es más sutil que eso, y debe tratarse con cuidado.

En particular, hay muchos tipos diferentes de enredo. Por ejemplo, los fotones pueden enredarse en su polarización (es decir, ambos son $x$-polarizado o ambas $y$-polarizada), o en su camino (ambos van a la derecha 'carril' o tanto de la izquierda 'carril' de dos canales de guía de onda), o en la más complicada de grados de libertad, tales como su perfil espacial. En su mayoría, sin embargo, necesitan ser enredados en algún grado de libertad que puede tener más de un posible estado.

En Kim y Shih ejemplo, los fotones se enredan en su momento: si Alice medidas de su fotones a tener ímpetu $p$, Bob siempre va a medir el contrario. Sin embargo, este enredo sólo se muestra en los experimentos de correlación que mide el impulso y observar la correlación de los resultados. Este hecho es claro desde el principio por Kim y Shih la referencia para la "imagen fantasma".

Si Alice pone una doble rendija en la parte delantera de su fotones y Bob no, Alice va a observar la interferencia y Bob no, ya que no hay nada en Bob la línea de luz a causa de la interferencia; es así de simple. De hecho, en esta configuración de sus mediciones no cualquier correlaciones, lo que podría indicar el enredo, ya que son la medición de conjugar las características observables.

Answer 2

La falla en su argumento es que la afirmación de "enredo al instante replicar la de los fotones de rutas y tal el patrón a Bob de la pantalla de [sic]" es incorrecta.

Las estadísticas para la medición de los resultados de cualquier experimento realizado en un subsistema de un máximo de enredados par es independiente de lo que pasa con el otro subsistema.

En su caso, de Bob perspectiva, si Alice pone un experimento de doble rendija no puede dar lugar a cualquier cosa se puede observar en su fotones que no habría ocurrido de otra manera. Formalmente, esto es debido a que la matriz de densidad que describe Bob del sistema se mantiene sin cambios a pesar de Alicia, la intervención en ella de fotones. El enredo puede dar lugar a correlaciones entre los resultados de ambos subsistemas, pero no a cualquier cambio en el individuo, resultado de las estadísticas que puede ser detectado con el fin de transmitir la información.

Answer 3

Su propuesta es muy similar a la de John Cramer y Raymond Jensen (en reposo en Dopfer experimento: ver de 1998 Dopfer tesis bajo la dirección de A. Zeilinger). La corriente principal punto de vista es que esto no debería de trabajo. Sin embargo, la prueba de esta conclusión es, probablemente, muy técnico, no parece ser fácil de encontrar y no puede descansar en un handwaving evocación de la no-señalización teorema.

Mirad por ejemplo en ¿Por qué el Dopfer EPR experimento requiere coincidencia contar?