Sfotografowali kota Schrodingera

[Usher 22]

Jabłko przed ugryzieniem jest równocześnie i słodkie, i kwaśne. Gryząc je nie nadajesz mu smaku, tylko poznajesz jego chwilowy smak i ten smak ustalasz. Gdybyś zdecydował się to samo jabłko ugryźć w innej chwili, a nie teraz, mogłoby się okazać, że nie jest ono słodkie, jak to ustaliłeś teraz, tylko kwaśne.

Splątanie nie polega na tym, że jedno jabłko jest zawsze kwaśne, a drugie zawsze słodkie, tylko, że kiedy jedno jest kwaśne, to drugie jest słodkie i vice versa.

[thikim 119]

Skąd np. początkowe założenie, że znamy stan układu? Co rozumiesz jako pomiar?

Ano stąd że bez początkowego warunku: "stan splątania" nie ma sensu mierzenie stanu cząstek.

Równie dobrze możemy wziąć dwa niesplątane fotony, zupełnie ze sobą nie związane i w przypadku np. polaryzacji, w 50 % powinniśmy otrzymać wynik taki jak dla splątania. Tzn. A ma stan a, B ma stan b.

Ale w 50 % pozostałych otrzymamy wynik przeciwny.

Więc pierwsze (niejawne założenie) jest zawsze że mamy: splątanie. Skąd je otrzymano nie chcę powtarzać, pisałem już.

Drugie założenie jest w zasadzie nieistotne: nie doszło do degeneracji (czyli tak naprawdę pomiaru).

Jak doszło to trudno, cząstki już mają przeciwny stan (co jednak nie zmienia nic w naszych wynikach).

Jeśli chodzi o splątanie - nie mamy przecież możliwości włączyć miernika i sprawdzić - mamy splątane cząstki - to byłby już pomiar i cząstek splątanych byśmy już nie mieli. Zaobserwowaliśmy pewne procesy w których otrzymujemy stan splątania i na tym się opieramy. Nawet jeśli jednak w procesie nie zawsze dojdzie do stanu splątania to i tak w 50 % otrzymamy identyczne wyniki jakby doszło.

Pomiarem jest tak naprawdę każde oddziaływanie prowadzące do określenia stanu cząstki.

[Usher 22]

Dalej nie rozumiem, dlaczego uważasz, że do generowania splątanych par używa się procesu, który nie zawsze działa. To mniej więcej tak, jakbyś sugerował, że światło generowane przez laser jest czasem niekoherentne.

[ex nihilo 224]

To jest zły model. Model kwantowy oznacza stan teraźniejszy, istniejący a nie przyszły, potencjalny. To nie cząstka podejmuje decyzję, tylko obserwator. W Twoim przykładzie powinny to być zatem stany "robięfotki" i "nierobięfotek", a redaktor nie dzwoni, tylko idzie do jednego z fotografów, aby sprawdzić, co robi.

 

Może przykład jest zły (bo nie ma jednoznacznego wyjaśnienia zjawiska), ale z Twoimi argumentami się nie zgadzam:

1. "będęrobił/niebedęrobił" to dla Zooma i Mooza (też dla redaktora) czas teraźniejszy - taki jest w danym momencie ich stan świadomości;

2. uważam, że to cząstka podejmuje decyzję => w momencie, kiedy obserwator "pyta", czyli przeprowadza pomiar. Uważam, że obserwator tylko rejestruje wynik, a do tego nieistotne jest, czy jest to obserwator świadomy, czy może pies obserwatora, który (pies) za kotem goniąc przypadkowo łapą aparaturę uruchomił. Uważam, że rzeczywistym obserwatorem jest sama aparatura, która wymusza na cząstce interakcję.

3. w makroświecie trudno znaleźć (to ostrożne stwierdzenie) idealny przykład superpozycji, i wydaje mi się, że nawet takiego nie warto w tym przypadku szukac, bo mógłby on być dla 99+ ludzi równie niezrozumiały jak samo splątanie Niestety, konieczne jest szukanie obejścia. Jeśli ktoś znajdzie lepsze niż to moje, bardzo się będę cieszył

[thikim 119]

Usher bardzo dobrze że taki przykład wybrałeś. Co to znaczy że światło laserowe jest koherentne?

Czy to oznacza że przy generowaniu powstaje idealnie np. 780 nm (plus inne warunki). Myślę że doskonale wiesz że laser generuje fale o bardzo wąskim zakresie ale jednak zakresie. Jeśli zaś jest zakres to i nie jest to idealna koherencja. Jest setki razy lepsza niż dla żarówki ale przecież nie nieskończenie wiele razy lepsza.

Tak samo tutaj nie ma procesu który by nam gwarantował że mamy splątanie. Splątanie może zajść a może nie zajść z wielu różnych powodów, chociażby dekoherencji układu.

 

"""w makroświecie trudno znaleźć (to ostrożne stwierdzenie) idealny przykład superpozycji"""

W makroświecie:

http://www.ma.hw.ac.uk/solitons/soliton1b.html

W makroświecie kwantowo:

http://www.scientificamerican.com/article/quantum-microphone/

Idealny to wszędzie trudno znaleźć

[Astroboy 34]

Co to znaczy że światło laserowe jest koherentne? Czy to oznacza że przy generowaniu powstaje idealnie np. 780 nm (plus inne warunki). Myślę że doskonale wiesz że laser generuje fale o bardzo wąskim zakresie ale jednak zakresie.

 

Koherencja i monochromatyczność to jednak trochę różne rzeczy.

[thikim 119]

Astroboy a jak chcesz zachować "stałość różnicy faz" dla różnych częstotliwości?

Dla małej różnicy częstotliwości różnica będzie rosła powoli oczywiście ale jednak związek jest i to bardzo silny. Na pewnym małym odcinku różnica musi być pomijalnie mała. Udaje się bo laser daje wąski zakres długości fal.

Im mniejszy zakres tym na dłuższym odcinku możemy mówić o koherencji. Tak czy inaczej nie jest to idealne. I tak samo z generowaniem splątania - nie zawsze jest, bo nie jesteśmy wszystkiego w stanie kontrolować w mikroświecie. To jest statystyka a nie pewność.

[Astroboy 34]

Związek jak najbardziej jest, ale spójrz na swój post.

Swoją drogą (nie siedzę w temacie) orientujesz się może, jakie są poszerzenia linii laserów przemysłowych? Dajmy takiego podczerwonego CO₂ ? Rozszczepienie jest tutaj chyba tylko naturalne, więc będzie to raczej (jak sądzę) ciupinka…

[thikim 119]

No patrzę jeszcze raz i??

Co to znaczy że światło laserowe jest koherentne? Czy to oznacza że przy generowaniu powstaje idealnie np. 780 nm (plus inne warunki). Myślę że doskonale wiesz że laser generuje fale o bardzo wąskim zakresie ale jednak zakresie.

 

1 zdanie to pytanie.

2 zdanie to także pytanie na które odpowiedź jest oczywista i przecząca.

3 zdanie to oczywistość.

 

Więc nie za bardzo pasuje Twoja odpowiedź.

Czy ja gdzieś stwierdziłem że koherencja to monochromatyczność?

 

Może nie zrozumiałeś więc inaczej napiszę.

Laser generuje pewien zakres - chyba jest oczywistością dla każdego że im mniejszy zakres tym lepsze warunki do uzyskania koherencji.

Tak samo z generacją splątania. Warunki mogą być lepsze lub gorsze, wynik nie jest pewny.

 

Jeśli chodzi o stałość to tu masz pracę doktorską:

http://www.dbc.wroc.pl/Content/3710/Dudzik.pdf

1 st. Celcjusza to zmiana 22 GHz dla 780 nm

ale to jest płynięcie, więc inna sprawa.

Sama zaś szerokość linii widmowej minimalna wynika ze skończonego czasu emisji i Fouriera. Im krótszy czas tym większa szerokość. Na to nakładają się inne czynniki: zderzenie atomów powodujące skrócenie aktu emisji itd.

[Astroboy 34]

Zmienię troszkę Twoje drugie pytanie (sens będzie ten sam):

"Co to znaczy że światło laserowe jest koherentne? Czy to oznacza że przy generowaniu powstaje idealnie monochromatyczna wiązka?"

(Pomijam "plus inne warunki".)

 

Jeśli dla Ciebie wszystko jest ok, to ok, zgodzę się; nie chce mi się machać szabelką – idę spać. Bo czy warto na dobry sen tak się napinać?

[thikim 119]

Nawet po takiej zmianie to dalej jest pytanie na które oczywistą odpowiedzią jest "nie". Dalej pytam co Ci nie pasuje? I mam nadzieję że nie opracujesz kolejnej wersji mojego pytania bez pisania o co Ci chodzi.

Do błędu (literówki) się nie przyznaję bo to Twój błąd.

[Astroboy 34]

Miałem już zamykać, ale zobaczyłem jeszcze Twoje zmiany; dzięki za link. Można było od razu po ludzku powiedzieć 0,044 nm (o ile dobrze przeliczyłem), zamiast 22 GHz dla 780 nm. Swoją drogą, jest coś (w tytule, bo nie mam czasu; naprawdę idę zaraz spać ) o rozszczepieniu zeemanowskim; skoro podajesz temperaturę, to domyślam się, że chodzi o zmany termiczne samego generatora (i długości emitowanej linii), a nie roszczepienie naturalne poziomu energetycznego. Ale nie siedzę w temacie i nie chce mi się rozwijać tego pobocznego wątku. Z pewnością to dłuższe zagadnienie.

 

Nawet po takiej zmianie to dalej jest pytanie na które oczywistą odpowiedzią jest "nie".

Thikim, czy naprawdę trzeba dwóch pytań i domysłu czytelnika, zamiast stwierdzenia typu:

"Koherencja wiązki związana jest z poszerzeniem linii emisyjnej"?

Co do oczywistości odpowiedzi nie jestem pewien, bo w końcu są rzeczy na Ziemi i niebie, o których nie śniło się fizjologom.

 

Edit: cieszę się Twoją radością dostrzeżenia literówki – poprawiłem.

[ex nihilo 224]

"""w makroświecie trudno znaleźć (to ostrożne stwierdzenie) idealny przykład superpozycji""" W makroświecie: http://www.ma.hw.ac.uk/solitons/soliton1b.html W makroświecie kwantowo: http://www.scientificamerican.com/article/quantum-microphone/ Idealny to wszędzie trudno znaleźć

 

Fonony, magnony i reszta towarzystwa.

To była odpowiedź na tekst Uhera, w innym kontekście pewnie trochę inaczej bym to zdanie sformułował

 

Chodzi mi o znalezienie analogii możliwie bliskiej tej rzeczywistości, która wynika z doświadczeń "kwantowych", a jednocześnie w miarę zrozumiałej dla osoby, dla której te tematy są całkiem obce, nawet na najbardziej podstawowym poziomie. Nie twierdzę, że moja propozycja jest najlepsza z możliwych, czekam na lepszą... Mi też się przyda, bo czasem ktoś znając moje zainteresowania pyta "A o co w tym właściwie chodzi". No i jest problem, szczególnie że sam mało wiem - jestem tylko obserwatorem.

 

Wbrew pozorom, też w naszym życiu różnych bliższych i dalszych analogii do świata kwantowego jest dużo, i wiele z nich można wykorzystać praktycznie. Nadający sie do użytku komputer kwantowy jeszcze nie istnieje, ale jego wirtualny odpowiednik można odpalić we własnej głowie W zasadzie nie trzeba nawet jakoś specjalnie "odpalać", wystarczy zdjąć ograniczenia wynikające z wpojonego klasycznego obrazu świata i klasycznego sposobu myślenia.

 

A tak w ogóle, to traktuję świat makro jako szczególny przypadek świata kwantowego, w którym poprawki kwantowe są (zwykle) zaniedbywalnie małe. Uważam, że właśnie te kwantowe dziwactwa (przede wszystkim, bo nie tylko one) są rodzajem "kleju", który utrzymuje świat w kupie i pozwala mu istnieć jako strukturze samoorganizującej się, bez konieczności działania sił nadprzyrodzonych. No a świat kwantowy jest być może też tylko szczególnym przypadkiem... Ale to już inny temat.

[Usher 22]

Fonony, magnony i reszta towarzystwa. To była odpowiedź na tekst Uhera, w innym kontekście pewnie trochę inaczej bym to zdanie sformułował

Mogę prosić o dokładniejsze wyjaśnienie, na jaki tekst to ma być odpowiedź? Podpowiadam, że należy skorzystać z przycisku "Cytuj", (który jeszcze działa normalnie, jak demokracja bezprzymiotnikowa nakazała, a nie jak demokracja kopalniana czy w sensie pickwickowskim) i z narzędzi edycyjnych (zaznacz i wytnij) do pozostawienia niezbędnych cytatów (jak zaleca netykieta).

[ex nihilo 224]

Mogę prosić o dokładniejsze wyjaśnienie, na jaki tekst to ma być odpowiedź?

 

Oczywiście - chodziło o moją odpowiedź (wczoraj, 20:13) na Twój tekst: 01 wrzesień 2014 - 13:16, który w całości (bo nie było co wycinać) zacytowałem.

Natomiast "Fonony, magnony & co" były nawiązaniem do fragmentu tekstu thikima: wczoraj, 21:30, zacytowanego przeze mnie: dziś, 00:20, i nie mają odniesienia do Twojego tekstu.

Czy już jasne?

[tomak 1]

Jabłko przed ugryzieniem jest równocześnie i słodkie, i kwaśne. Gryząc je nie nadajesz mu smaku, tylko poznajesz jego chwilowy smak i ten smak ustalasz. Gdybyś zdecydował się to samo jabłko ugryźć w innej chwili, a nie teraz, mogłoby się okazać, że nie jest ono słodkie, jak to ustaliłeś teraz, tylko kwaśne. Splątanie nie polega na tym, że jedno jabłko jest zawsze kwaśne, a drugie zawsze słodkie, tylko, że kiedy jedno jest kwaśne, to drugie jest słodkie i vice versa.

 

Usher dzięki za krytykę mojego jabłecznego "modelu". Z tym nadawaniem smaku to namotałem - "wplątało" mi się tutaj pojęcie kubitu, którego stan jest ustalany w momencie pomiaru. Co do modelu splątanych cząstek, poprawiłbym go w takim razie w następujący sposób:

1. Jabłka są powiedzmy w połowie słodkie a w połowie kwaśne (podzielone południkowo).

2. Wirują wokół własnej osi (powiedzmy, że "bardzo szybko").

3. Splątanie polega na tym, że oba jabłka są ustawione i wirują dokładnie w tej samej osi (powiedzmy wg. jakiejś globalnej osi) i z tą samą prędkością, przy czym obrót drugiego jabłka z pary jest przesunięty w fazie o 180 stopni.

 

Teraz, wychodzi na to, że potrzebujemy 2 smakoszy, ustawionych dokładnie pod tym samym kątem (ale oczywiście to tylko na potrzeby tego konkretnego modelu) oraz gryzących te jabłka dokładnie w tym samym momencie czasu (tak rozumiem z tego co napisałeś). Jeżeli smakosz A stwierdzi, że jego jabłko jest kwaśne to B powinien stwierdzić, że jego jest słodkie (ze względu na przesunięcie fazowe).

 

Ta konieczność jednoczesnego pomiaru obu cząstek to jest coś czego się nie spodziewałem. W jaki sposób zrealizować taki pomiar dla 2 cząstek oddalonych od siebie np. na odległość Ziemia - Pluton ? Jak dokładnie musi być mierzony czas i co najważniejsze - jak mierzyć ten czas? Czy to będzie czas lokalny dla cząstki - pamiętajmy o dylatacji czasu, wywożąc jedno wirujące jabłko na Pluton na pewno będziemy mieli problem z efektami relatywistycznymi... Patrząc na model, to wydaje się, że to musi być czas lokalny dla danego jabłka (chodzi o trafienie w odpowiedni kąt obrotu) z tym, że model ma niewiele wspólnego z rzeczywistością (w szczególności to wirowanie ). Tak na mój prosty chłopski rozum, to wydaje mi się, że nie ma fizycznej możliwości żeby jednym pomiarem coś zdziałać - potrzeba jest wiele par cząstek i wiele pomiarów oraz jakaś metoda statystyczna, bo możemy jedynie mówić o jakimś prawdopodobieństwie wyniku. Chyba, że znowu się mylę ?

[thikim 119]

Skąd bierzesz ten jednoczesny pomiar? Nie da się tego zrobić i nikt tego nie robi.

[tomak 1]

Ehh.. no jest tu kilka odrębnych dyskusji. Mi osobiście chodzi o temat poruszony w pierwszym komentarzu - mianowicie wykorzystanie w praktyce splątania do przesyłania informacji. O ile zrozumiałem, splątanie nie tylko nie umożliwia przesyłania informacji szybciej niż prędkość światła ale w ogóle nie umożliwia przesyłania informacji Stąd dalej drążenie tematu wykorzystania splątania tym razem do przesłania tej samej informacji do 2 osób - np. miałoby to zastosowanie w kryptografii do bezpiecznej wymiany kluczy kryptograficznych. Para cząstek mogłaby generować 1 bit klucza, przy założeniu, że jedna cząstka z pary trafia do jednego użytkownika a druga do drugiego. Zakładając, że w danej chwili t (jak to napisał Usher) obaj użytkownicy dokonają pomiaru stanu swojej cząstki to otrzymają obaj tą samą informację (pomijając już negację), przy czym obaj mogą mieć pewność, że nikt tej informacji nie przechwycił w trakcie transportu cząstek - bo po pierwsze nie mógł dokonać pomiaru w chwili t a po drugie, dokonując pomiaru likwiduje splątanie. Tyle teorii - w praktyce też wydaje mi się nierealne dokonanie takiego pomiaru (o ile ten mój jabłeczny model jest wystarczającym przybliżeniem), chyba mylnie zinterpretowałem docierający do mnie szum informacyjny i naiwnie założyłem, że właśnie takie pomiary są jakimś cudem dokonywane...

[thikim 119]

Hmm, ale jaką informację chcesz przesłać skoro żadnej nie ma?

Jeśli z góry wiemy że możemy wylosować 1 lub 0, a nie możemy nałożyć żadnej informacji na losowanie (bo to losowanie z naszego punktu widzenia) to niczego nie prześlemy.

I nie wiem skąd założenie że dokonując dwóch pomiarów w jednej chwili otrzymujemy to samo? Nikt tego nigdy nie zrobił i nie zrobi. Jest to tak samo niewyobrażalne jak nieskończoność. Nikt jej sobie nie wyobraził jeszcze

Wyobraź sobie monetę, która kręci się wokół własnej osi. Prędzej czy później upadnie: jej upadek będzie oznaczał dwie rzeczy jednocześnie:

1-reszka na górze, 2-orzeł na dole

albo

1-reszka na dole, 2-orzeł na górze.

Tylko że tutaj 1 strona monety może być oddalona nawet 100 km od drugiej.

TO kiedy spojrzymy na monetę która upadła nie ma znaczenia. Ważny jest moment upadku czyli pierwszy pomiar.

[tomak 1]

z góry wiemy że możemy wylosować 1 lub 0,

Zgoda, ale nie wiemy co wylosujemy Dlatego mówiłem, o wykorzystaniu splątanych cząstek jako "generatora" klucza kryptograficznego. Największy problem w kryptografii to dystrybucja kluczy - jak spowodować, żeby Alicja i Bob mieli ten sam klucz a jednocześnie zapewnić, żeby nikt inny tego klucza nie mógł poznać, w szczególności podczas jego transportu.

Wykorzystanie splątanych cząstek wydawało mi się idealnym rozwiązaniem - można śmiało, jawnie transportować taką cząstkę bez niepewności czy ktoś pozna wartość bitu, bo po dostarczeniu klucza i jego odczytaniu klucz albo działa poprawnie (tzn. szyfruje i deszyfruje komunikaty) albo nie, przy czym w tym drugim przypadku oznaczać to będzie, że ktoś zniszczył splątanie (a więc dobrał się do naszych cząstek).

Z wypowiedzi Ushera zrozumiałem, że jeżeli dokonamy pomiaru stanu obu cząstek w tym samym momencie czasu to powinniśmy dostać tą samą informację (tyle, że zanegowaną) po obu stronach. Nie chodzi mi tu o transport konkretnego bitu (0 lub 1) od Alicji do Boba czy odwrotnie, nie chodzi też o przetransportowanie konkretnego bitu do obojgu, a jedynie o wygenerowanie takiego samego bitu u obojgu jednocześnie. To czy na Ntym bicie klucza będzie 0 czy 1 nie ma znaczenia o ile oboje będą w rezultacie mieli ten sam klucz. Aha no i o ile entropia całego klucza będzie odpowiednio wysoka...

[ex nihilo 224]

Zgoda, ale nie wiemy co wylosujemy Z wypowiedzi Ushera zrozumiałem, że jeżeli dokonamy pomiaru stanu obu cząstek w tym samym momencie czasu to powinniśmy dostać tą samą informację (tyle, że zanegowaną) po obu stronach. Nie chodzi mi tu o transport konkretnego bitu (0 lub 1) od Alicji do Boba czy odwrotnie, nie chodzi też o przetransportowanie konkretnego bitu do obojgu, a jedynie o wygenerowanie takiego samego bitu u obojgu jednocześnie. To czy na Ntym bicie klucza będzie 0 czy 1 nie ma znaczenia o ile oboje będą w rezultacie mieli ten sam klucz. Aha no i o ile entropia całego klucza będzie odpowiednio wysoka...

 

O "tym samym momenie" najlepiej zapomnieć Bo - pomijając inne przyczyny - jaka by miała być dokładność synchronizacji? Do czasu Plancka (zakładając, że ma on fizyczny sens)? Na szczęście w przypadku splątania jedoczesność pomiaru nie ma żadnego znaczenia, też nie ma znaczenia, kto zmierzy pierwszy - liczy się tylko korelacja wyników.

 

A przy okazji - czy coś wiadomo o trwałości splątania, tzn. czy możliwy jest samorzutny rozpad splątania? Podejrzewam, że jest takie prawdopodobieństwo.

[thikim 119]

Tak, można wykorzystać to zjawisko do wygenerowania kluczy.

Co do rozpadu splątania. Generalnie to nie mamy wielkiego wpływu na to co się wydarzy.

Kto zagwarantuje że np. samorzutny rozpad nie jest związany z oddziaływaniem cząstek z cząstkami ciemnej materii?. Tak samo ze splątaniem, nie jesteśmy w stanie wykryć każdego oddziaływania jakie statystycznie może prowadzić do rozplątania i do efektu podobnego do samorzutnego rozpadu splątania.

[ex nihilo 224]

Co do rozpadu splątania. Generalnie to nie mamy wielkiego wpływu na to co się wydarzy. Kto zagwarantuje że np. samorzutny rozpad nie jest związany z oddziaływaniem cząstek z cząstkami ciemnej materii?. Tak samo ze splątaniem, nie jesteśmy w stanie wykryć każdego oddziaływania jakie statystycznie może prowadzić do rozplątania i do efektu podobnego do samorzutnego rozpadu splątania.

 

W tych sprawach chyba jedyne, co można zagwarantować, to brak gwarancji Chodziło mi o przewidywania teoretyczne co do możliwości stricte samorzutnego rozpadu splątania. Nie trafiłem na nic takiego i dlatego było pytanie. Na ogół sprawa stabilności jest jedną z podstawowych. W przypadku splątania mam wrażenie, że milcząco przyjęto, że splątanie jest z natury swojej trwałe do momentu destabilizacji przez czynnik zewnętrzny. A chyba tak wcale nie musi być.

[thikim 119]

Ogólnie nie wiadomo.

Trochę zajmowali się tym tutaj:

http://cordis.europa.eu/result/rcn/88680_pl.html

Niestety to tylko urzędniczy opis:

Wyniki badania Entanglement 40CAQIP rzucają światło na terytorium splątania kwantowego i mogą przynieść korzyści w większości eksperymentalnych systemów wykorzystujących obliczenia kwantowe oraz w metrologii.

Fajne sformułowania -

"rzucają światło na terytorium"

"mogą przynieść korzyści"

[explorator 0]

Skoro możliwe jest splątanie fotonów podczerwonych z fotonami światła widzialnego czyż nie można splątać fotonów zwyczajnej wiązki światła z wiązką laserową i dzięki temu zwyczajna wiązka światła tnie np stal jak masło. Podobnie można by uczynić z napędem fotonowym .Główny element takiego napędu znajdowałby się na Ziemi a dzięki splątaniu fotonami wyrzucanymi z pojazdu kosmicznego skutek miałby miejsce w przestrzeni kosmicznej.