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¿Por qué deben las partículas enredadas comunicarse su vuelta instantáneamente?

Soy un novato completo de la Teoría Cuántica, pero quiero saber más, así que he estado viendo algunos vídeos de YouTube (un ejemplo aquí).

https://www.youtube.com/watch?v=ZuvK-od647c

Todos los videos que he visto de explicar, que cuando una enredada partícula tiene su giro medido, instantáneamente comunicar su medición con sus enredados pareja, así que cuando también se mide en la misma dirección, tendrá el espín opuesto.

A menudo estos videos explican por qué estas partículas debe ser la comunicación de unos con otros, en lugar de contener "información oculta" (el teorema de Bell), pero no ahondar en el por qué debe ser instantánea.

27voto

zechdc Puntos 438

Ellos no dicen explícitamente de "comunicarse", o estás parafraseando? Porque comunicar es el problema. Al menos, cuando el giro de la medición de los eventos están separados por un espacio-como el intervalo (que son las situaciones donde el enredo del misterioso), de la comunicación >>imposible<<. Así que en esas situaciones, enredados partículas no son simplemente la comunicación.

Permítanme darles un no-misterioso ejemplo clásico. Supongamos que ocultar dos bolas en dos idéntica cajas, una bola roja en uno y una bola azul en el otro. Ahora, me apresuro a decir inmediatamente que >>no<< como enredo -- la bola de colores predeterminadas (te voy a dar un no-predeterminado clásica-como el ejemplo a continuación). De todos modos, supongamos que ahora separan a los dos cuadros de varias millas (o de años-luz si te gusta). Si alguien abre la caja y ve una bola roja, entonces sabemos que alguien la apertura de la caja se vea azul. A la derecha? Pero no hay "comunicación" es necesario. A la derecha?

Bueno, eso es exactamente lo que sucede con enredados partículas. No hay misterio, excepto para el siguiente, que es donde el que prometió no predeterminado ejemplo viene, como sigue. En lugar de dos bolas, supongamos que cada caja contiene una moneda que se da la vuelta en el aire, y las monedas siguen girando. Eventualmente, la tierra cabezas o colas, pero no de la tierra hasta sus respectivas caja se abre. El misterio es que si son de "enredados", entonces, si uno cae de cabeza, las otras tierras de las colas, y viceversa. Así que se podría inferir que de alguna manera debe ser algo de "comunicar".

Sin embargo, por analogía con nuestro spin-enredados partículas, tenemos la certeza de que no hay comunicación. Y ese es el misterio, no podemos intuitivamente conciliar nuestra mentalidad clásica, como se ilustra por nuestras bolas/monedas de ejemplos, con los que no clásicas de la realidad. Para resumir el pensamiento ilustrado por los ejemplos clásicos, recordemos que las bolas no se comunican, pero no hay ningún misterio acerca de la correlación entre sus resultados. Las monedas también se comunican, pero ahora cualquier correlación observada es inesperado o misterioso. Lo mismo ocurre con el spin-enredados partículas. Pero la "comunicación" no es la respuesta (nadie todavía tiene un intuitivamente respuesta satisfactoria).

Editar desde el comentario a continuación tienes varias votos, permítanme ampliar este comentario un poco como sigue...

La correlación observada entre las mediciones de enredados partículas, siempre que la medición de los eventos están separados por un espacio, intervalo, no puede ser explicado por la causa-y-efecto "de la comunicación". Llamar a las dos de la medición de los eventos de $m_1$$m_2$. A continuación, un observador puede ver $m_1$ ocurre antes de la $m_2$, mientras que un segundo observador (en otro sistema inercial) pueden ver $m_2$ ocurre antes de la $m_1$. Así que no hay manera inequívoca a decir qué fue primero, el $m_1=\mbox{chicken}$ o de la $m_2=\mbox{egg}$ (lo siento, no pude resistir:). Así que usted no puede decir una "causó" el otro, simplemente porque no se puede decir incluso uno de ellos se produjo antes de que la otra.

La única cosa que usted puede de forma inequívoca decir es que el único evento de preparación que preparado tanto de partículas en una sola enredados estado se produjo antes de que tanto las mediciones posteriores (tanto en su pasado conos de luz). Y es que la preparación de eventos que de alguna manera "causó" la medición posterior de correlación. Es decir, no fue la causa de cada medida individual de resultados, de por sí, porque son en última instancia al azar, pero lo hizo de alguna manera la causa de la correlación entre ellos.

Y mientras que usted está pensando, "¿Eh?...¿cómo causar una correlación sin causar los eventos correlacionados?", eso es probablemente un problema con nuestra intuición desarrollado a lo largo de toda una vida de observación clásica de los fenómenos.

8voto

g.kertesz Puntos 31

Una muy buena pregunta porque "instantáneo" no es realmente significativo en el marco de la relatividad especial. "Instantáneo" que implica la observación de las dos partículas estados al mismo tiempo, pero eso dependerá de nuestro marco de referencia. Ver https://en.wikipedia.org/wiki/Spacetime#Relativity_of_simultaneity.

Lo que realmente significan en estos videos, y lo que los experimentos revelan, es que los estados de las dos partículas están correlacionadas , incluso cuando las dos mediciones tienen lugar en el exterior de cada uno de los conos de luz. En otras palabras, vemos correlación, incluso cuando hay una spacelike la separación entre las dos mediciones. Las teorías actuales no permiten que la información viaja entre las dos spacelike separados de las mediciones. (Por CIERTO con spacelike separación siempre podemos encontrar un marco de referencia cuya observador verá las dos mediciones realmente ocurren al mismo tiempo.)

Usted podría estar interesado en este artículo acerca de un determinado experimento de 2013. Los eventos que aparecen en este diagrama: spacetime diagram

No es (conocida) de manera que el resultado de la medición podría haber influido en el resultado de la medición de B o viceversa. Pero "comunicación instantánea" todavía es totalmente engañoso.

4voto

Fernando Briano Puntos 3704

Aquí está una experimentales de la respuesta:

La mecánica cuántica es el marco subyacente de la naturaleza a partir de la cual el marco clásico emerge. Es un modelo matemático que depende de postulados, como extra axiomas, a escoger de entre todas las posibles soluciones de la mecánica cuántica ecuaciones de onda , los que se ajustan a los datos. Hasta ahora no ha habido falsedad en estos cálculos. es decir, se describen los datos existentes y predecir nuevas situaciones con éxito.

El QM modelo predice la probabilidad de densidades, es decir, las soluciones matemáticas, la wavefunctions que se definen las condiciones de contorno del problema, cuando el complejo conjugado cuadrado, dar la densidad de probabilidad de la distribución para una interacción o una caries o.... Experimentalmente densidades de probabilidad se construye evento por evento y, a continuación, las distribuciones se comparan con las predicciones de la teoría.

La función de onda no es una cantidad mensurable, es sólo la acumulación de los muchos eventos que se pueden validar la función de onda.

Wavefunctions cubrir la totalidad de la disposición del espacio de fase en el espacio y el tiempo, y las leyes de conservación mantenga para los eventos individuales. Por ejemplo, la función de onda de dispersión de dos electrones contiene todas las probabilidades para la dispersión de un electrón en otro electrón y sus giros de suma cero, todos los spin información está contenida en la función de onda. Cuando un evento único que se mide, es decir, un electrón se midió a tener espín 1/2 , leyes de conservación nos dirá que el otro tiene spin -1/2, de inmediato. No hay transferencia de información.

Las cosas se ponen más complicadas para soluciones de tipo relativista, ecuaciones diferenciales, debido a que puede haber soluciones/wavefunctions que puede tener una descripción matemática fuera del cono de luz. Ya sabemos que más rápido que la luz comunicación es experimentalmente excluidos, significa que esta solución no puede ser utilizado para describir físicamente significativa de la situación. Véase mi respuesta a una pregunta pertinente aquí.

El entrelazamiento es una manera abreviada de decir existe una completa mecánica cuántica solución para la tesis de las condiciones de contorno y de este sistema. Si la solución es válida, se contiene por la construcción de toda la información, nada de lo que se comunica, que se acaba de describir/modelado.

3voto

Nathan Feger Puntos 7675

Hablar de "comunicación instantánea" es, en el mejor, una mentira-para-niños: una simplificación que, en realidad, no trabajo, y que tergiversar los aspectos importantes del tema, pero que es vagamente adecuado como una primera aproximación al tema. No acabamos de entender el enredo tan bien como nos gustaría, pero muy pocos graves físicos, que trabajan en el tema creen que existe una comunicación.

Sin embargo, la Veritasium vídeo que enlaza a es muy cuidadoso para evitar esta trampa, y Derek Muller nunca establece que las partículas de comunicación: si realmente escuchar lo que él dice,

cuando una partícula se mide y su vuelta es determinado, inmediatamente sabe lo que la misma medida de la otra partícula

él deja en claro que cualquier instantaneidad es en la parte del observador, y no una comunicación física entre las partículas; lo mismo es cierto con la posterior cita

es como si la elección de la medida ha influido en el resultado de la segunda, más rápido que la velocidad de la luz, que es, de hecho, cómo algunos teóricos de interpretar el resultado.

Es muy difícil conciliar la noción de la comunicación instantánea con la relatividad especial, porque en SR simultaneidad es un concepto relativo: en un marco de referencia de las dos medidas se pueden buscar instantánea, pero si se examina el experimento en otro sistema inercial, entonces la medición de la partícula B ocurre antes que el de A. Dado que, cómo se puede comunicar sus experiencias a B y obtener la información allí antes de que se mide?

Así que, ¿por qué no es esto un problema? Bien, como se menciona en el video, el enredo no puede ser utilizado para comunicarse, y ningún fenómeno físico que está disponible para nosotros que rompe con la teoría especial de la relatividad. Cualquier impresión de la simultaneidad o la instantaneidad es totalmente un artefacto de cómo observamos las cosas y cómo las interpretamos.

Ahora, esto puede sonar como una bonita waffly y evasiva respuesta, y también podría sonar como realmente no entendemos enredo tan bien como nos gustaría. Que el último bit es completamente exacto, y cualquier persona que le dice a usted que comprender que es engañar a sí mismos. La mecánica cuántica sugiere que, si hay una realidad subyacente que a continuación, medir, de que la realidad es no local, en cierto sentido, pero hasta el momento la naturaleza de la que nonlocality ha demostrado ser extremadamente difícil de alcanzar. Es muy tentador hacer como kpv ha hecho en la aceptó responder y llenar ese vacío con la especulación, pero, francamente, no creo que esto es particularmente útil. Hay cosas que no podemos comprender y ACEPTAR a dejar ahí.

-8voto

ralphtheninja Puntos 24346

Hay tres tipos de posibilidades que pueden explicar la COMBINACIÓN de dos tipos de debajo de observaciones relacionadas con el enredo.

  1. Correlación de dos partículas de un solo enredados par. Perfecto anti correlación (giros opuestos cuando se mide en la misma dirección) es un caso específico de este, que es más visión de futuro

  2. Correlación estadística entre la medición de los resultados de numerosas parejas cuando se mide en cualquier ángulo. 1.) también puede considerarse como un caso especial de 2).

Con el fin de explicar por encima de la combinación de observaciones, tres tipos de posibilidades están ahí. Estos son sólo posibilidades, nadie sabe cómo realmente las correlaciones forma.

1) No es un vínculo activo entre las dos partículas de enredados par que es capaz de señal en FTL, por lo tanto la medición de una partícula influye en el estado de otros y, a continuación, es fácil esperar que el observado correlación estadística. Esta posibilidad es la que está hablando y también es más comúnmente asumido por la mayoría de la opinión pública a la hora de intentar explicar/entender las correlaciones.

Por la señal, aquí me refiero a los medios por los cuales el enredo es supuestamente se derrumbó en la medición de la primera partícula. Esta señal no puede ser utilizado/detectado por cualquier observador para cualquier/información/comunicación. Es sólo una especulación sobre cómo el enredo puede desplomarse. ver la no-comunicación teorema sobre la wiki.

2) la Realidad/Localidad no es como nosotros la entendemos. Significado, dos partículas, siendo espacialmente lejos todavía puede ser considerado en la misma ubicación en quantum sentido. Esto permite la medición de una partícula a la influencia de los otros, sin violar la velocidad de la luz y, a continuación, es fácil esperar que el observado correlación estadística. Esta parece ser la línea tomada por la mayoría de la corriente principal de los científicos.

3) Hay un ser descubiertos mecanismo clásico que forma las correlaciones estadísticas sobre la duración del experimento. Local de Variables Ocultas por sí sola no es suficiente para apoyar un mecanismo de este tipo y que ha sido probada por la Campana de la desigualdad y apoyado por los resultados experimentales.

En orden para que un mecanismo de este tipo para estar en el trabajo, tiene que involucrar a los "Locales" Variables Ocultas", ADEMÁS de algún tipo de memoria global/acumulación/equilibrio/sincronización. Global significa que el medio ambiente natural en las proximidades de el experimento se acumula información sobre la creación y medición de los resultados de anteriores parejas y orienta la creación y medición de los resultados de la posterior pares de tal manera que se compensa por la mecánica cuántica, sobre un gran número de parejas.

No he visto lo suficiente de la literatura, que debería convencer de que esta posibilidad (3) tiene completamente, de manera crítica y honestamente fue descartado. La mayoría de la literatura menciona la Campana de la desigualdad que sólo refuta local de variables ocultas.

Algunas personas también especulan muchos mundos, que en mi opinión es aún más raro.

Algunas personas también intentan explicar en términos de probabilidad aleatoria como la sacudida de la moneda finalmente resulta ~50/50 por ciento de cabezas y colas. Esta explicación se vuelve débil cuando intenta explicar los dos tipos de observaciones indicadas en el comienzo de esta respuesta. No se puede explicar perfecto anticorrelation como al azar la probabilidad. Para algunos estados, perfecto anticorrelation está garantizada. No hay garantías en la aleatoriedad.

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