Kvantum-világ

[api]

Koltai János írta erről ezt az ELTE BSc-s hallgatói labor útmutatót is:

amiről két éve sokat beszélgettünk itt:

[mmsmodell]

Sziasztok,

Igen, ezeket mind olvastam és ismerem (a hivatkozott laborméréseket is, és a linkelt topic-ot is, teljes terjedelmében).

A Koltai professzor úr által összeállított és hivatkozott labormérés gyakorlatilag a Kim-Scully féle Delayed Choice Quantum Eraser kísérlet egy másik megvalósítását taglalja, kétrés- és nyalábosztók helyett polárszűrőkkel, és kereszt-polarizált fotonokkal, de a lényeg teljesen ugyanaz.

De ezekből még mindig semmilyen módon nem derül ki számomra, hogy miért nem lehet fénysebességnél gyorsabban kommunikálni, vagy akár a jövőből kvantumfizikai szintű információt kinyerni ezekkel az elrendezésekkel. Azt 100%-ig értem, hogy a hivatkozott topológiákkal miért nem lehet (mert pl. a kvantumradírral kétféleképpen is kitörlődő információk egymás tükörképei, így a koincidencia-számláló nélkül nem hordoznak értékelhető információt, stb).

De visszatérek a korábbi kérdésemhez, amelyek nem csak én, hanem Sanyi_LAci, Laikus és még sokan mások újra és újra megismételtek, és ugye ez volt az Időképesek "Kvantum-radar" cikkében (és folytatásaiban) tett 2010-es felvetése is -

Szóval, mi akadályozza meg azt, hogy csatolt kvantumpárok folyamával oly módon továbbítsunk információt c-nél gyorsabban, hogy az "adó" oldalon belemérünk vagy nem a részecskefolyamba, saját döntésünk alapján, és a másik oldalon emiatt azonnal összeomló, vagy megmaradó interferenciaképet használjuk morzézésre?

Igen, tudjuk hogy a részecskék tulajdonságainak megmérésével lehetetlen fénysebességnél gyorsabban kommunikálni. De azzal, hogy egyáltalán mérünk-e vagy sem, azzal mért nem lehetséges?

Erre a satu egyszerű felvetésre nem válaszolt még senki hitelt érdemlően - vagy én voltam teljesen vaksi - , pedig tényleg végigolvastam a Kvantum-világ, és a Kvantumradír-késleltetett választás topicokat is. Vélemény? Köszi szépen ha valaki tudja ezt kommentálni!

[dgy]

Ehhez a témához nem értek, ezért szándékosan nem szóltam bele, mert nem akarok hülyeségeket beszélni.

Azt tartom a legcélszerűbbnek, ha eljössz a március 9-i Atomcsill előadásra, és személyesen teszed fel a kérdést Koltai Jánosnak, aki a téma szakértője.

dgy

[api]

[G.Á]

A legtömörebb magyarázat (ami valószínüleg senkit sem elégít ki), a kvantummechanikai eredmények (elvárt) interpretációfüggetlenségén alapul.

Ha a kauzalitást meg akarjuk tartani (meg akarjuk), akkor vagy a lokalizmust, vagy a realizmust kell elvetnünk.
Tartsuk meg a realizmust, ekkor a mérés nem befolyásol semmit.

[mmsmodell]

Sziasztok,

Ok, akkor válasszuk ketté a dolgot, mivel két kérdés keveredik éppen egymással, és az egyikre adott válasz bármilyen frappáns is, nem elégíti ki a másikat -

1) Azt soha senki nem állította (úgy emlékszem, az Időkép-esek sem), hogy a Késleltetett Választásos kísérletek eddig bemutatott topológiájánál bármi is kinyerhető volna a Koincidencia-számláló nélkül, csak az (s) ágon. Úgy emlékszem, a Kvantum-radaros cikk is szépen kielemezte, hogy hiába hordozza a kísérlet a jövő "emlékképét", az nem nyerhető ki előre az (s) ágon keletkező összképből.

Most újra végigolvasva a Walborn-féle megvalósítást, az elrendezés egy kicsit más, az (i) ágat most (p) ágnak hívják, és a kétrés-kísérlet meg van még egy kicsit bolondítva a kereszt-polarizációs manipulációval, de a lényeg (a mi szempontunkból) mindkét kísérletben ugyanaz -

Mind a Kim-Scully féle Delayed Choice Quantum Eraser, mind pedig a Walborn-féle QE kísérlet elemeinek topológiai elrendezése olyan, hogy "mindkét" interferencia (finges és anti-fringes) egyszerre jelentkezik, azaz összképük megkülönböztethetetlennek tűnik a nem interferáló fotonok képétől. Ez belátható matematikai úton is, de maga a kísérleti topológia minden elemre érvényes tükörszimmetriája adja azt, hogy az intereferencia-képek pont 180 fokos fáziseltolódással kiejtsék egymást (mármint koincidencia-detektor nélkül).

Ez a két hivatkozott, nagyon hasonló kísérlet esetében tényleg úgy tűnik, hogy így van, de - és itt jutunk el a legfontosabb kiegészítéshez -

2) Mindezekből a kísérletekből és topológiájukból nem feltétlenül következik (főleg nem bizonyítható az), hogy ne lehetne olyan topológiát létrehozni, amely az S-ágon, a koincidencia-számláló nélkül is kimutatható összkép-változást mutat az interferenciák eltűnése, vagy megjelenése viszonylatában annak függvényében, hogy a másik ágon hogyan manipuláljuk (szándékosan) az eraser-t. És ugye tudjuk (ezt Walborn és a Kim-Scully féle páros is leírta) - a kísérleti eredények detekciók időbeli sorrendjétől függetlenek. Így lép(het)ne be a fénysebességnél gyorsabb kommunikáció lehetősége.

Bónusz érdekesség - Walborn megemlíti az egyik bekezdésben, hogy "a Delayed Choice" kifejezést nagyon "enagyoltan" használja ő is, mivel a késleltetésnél az S ágon történő detekció után a kísérletbe már nem lehetett volna a gyakorlatban úgy beleavatkozni, hogy a hosszabb ágon megváltoztatjuk a topológiát. Az én kérdése, hogy miért is nem (?) Ok, hogy csak max. 1 milliomod másodperc áll rendelkezésre, vagy annak a töredéke, de ez csak labor-asztal méretei miatt van így, ha üvegszálon elég messze visszük a másik ágat, már a gyakorlatban is be lehetne avatkozni. És akkor mi történne?(?)

3) Sanyi_Laci felvetésére - igen, úgy tűnik, az összes Delayed Choice kísérlet azt sugallja, hogy már létezik a jövő, VAGY legalábbis bizonyos esetekben van a jövőnek egy, a jelenben már létező része. De hogy ez globális determinizmust jelent-e, abban egyáltalán nem vagyok biztos.

Majd írok az Időképes kísérletezőknek (annak idején sokat leveleztem velük), hogy érdemes lehet Koltai professzor urat megkeresniük, ha még ezek fényében is van ötletük... Kíváncsi leszek, folytatják-e a kísérletezgetést, egy ideig követtem, érdekesnek tűnt, de egyben reménytelennek is, ahogy házibarkács módon próbálták a BBO kristályt beállítgatni, ennél 100x nagyobb precizitás kell a tényleges laborkísérletekhez...

A videójuk kicsit hosszú, de nagyon érdekes, és néhol szórakoztató volt (túlságosan is?), de biztos vagyok benne, hogy ezzel, így semmire nem fognak menni, függetlenül attól, hogy az ötleteik között van-e tényleges megvalósításra érdemes (persze lehet) -

https://www.idokep.hu/hirek/kvantum-radar-2013

[G.Á]

[mmsmodell]

[api]

Nem a világ működik így, hanem a modell. Az elméleti fizika mindig modellekről beszél, a világot sohasem tudja közvetlenül megragadni. Mert az agyunkban működik, ahol nem jelenik meg közvetlenül a külvilág, csak a róla kialakított fogalmak. Amikor azt érezzük, hogy tudjuk, miképp működik az ott kinn, akkor is csak azt állapítjuk meg, hogy egy modellben kiszámított eredmények fedésben vannak a mérési eredményekkel.

[G.Á]

Megpróbálok egyszerűen fogalmazni. Bell óta tudni véljük, hogy a lokális realizmus (lokális rejtett paraméteres elképzelések) nem tudják jól leírni a valóságot.

A teljesség kedvéért, a realizmus alatt itt azt értjük, hogy feltételezed, hogy egy adott kvantummechanikai rendszer valamilyen jól meghatározott állapotban van, vagyis a hullámfüggvény csak a tudatlanságunk miatti matematikai eszköz.

Ha a realizmushoz ragaszkodsz, akkor tulajdonképpen a nemlokális rejtett paraméterek, vagy ezzel rokon értelmezést fogadod el.
Ez nem baj, de akkor nem szabad csodálkozni a hatások időutazó tulajdonságán, hiszen éppen ilyesmit jelenthet a nemlokalizmus.

Az én kifogásom az volna ez ellen, hogy ha a matematikai leíráshoz változatlanul használt hullámfüggvény dinamikáját a Dirac-egyenlet továbbra is lokálisan le tudja írni, akkor kicsit erőltetett lehet azt állítani, hogy a valóság ettől eltérő. (de ez csak szubjektív kifogás)

Fordított esetben viszont, elfogadva a hullámfüggvény létezését (ami a realizmus tagadása, és nekem egyáltalán nem tűnik nagy veszteségnek) nincs ilyen probléma az unitér időfejlődés során.
Ellenben ekkor ténylegesen magyarázatra szorul a hullámfüggvény összeomlása, aminek a legdurvább, koppenhágai értelmezése ugyancsak nemlokális folyamat.
Mára viszont biztosan tudjuk, hogy a koppenhágai interpretáció, és a projekció csak a mérés végeredményét írják le, arról pl: semmit sem mondanak hogy mennyi idő alatt megy végbe a folyamat.
Szerencsére ma már jóval többet tudunk, bár továbbra is aktív ez a kutatási terület.

Elképzelhető az is, hogy a világunk se nem reális (hullámfüggvények léteznek), se nem lokális (pillanatnyilag létrejövő féreglyukak?), és még csak nem is kauzális (fehérlyukak) .
Őszintén, ehhez képest elég lelket melengető érzés az, ha csak a részecskék viselkednek hullámként.