Kvantumradír, késleltetett választás

[Zsolt68]

[István]

Csak tippelni tudok. Steril, különálló 100%-os részecske párokat nehéz előállítani, az csak kis része a fotonoknak, ezért csak az egyszerre becsapódó, nagy valószínűséggel összefonódott párokat veszi figyelembe a koincidencia-számláló.

[Macska Bonifác]

És ha elő lehet állítani csatolt részecskéket stabilan, akkor azzal már lehet kommunikálni azonnal (==tetszõleges 2 esemény között).
Ezt nem hiszem azért.

[Zsolt68]

[G.Á]

[G.Á]

Először is, tisztázzuk hogy mit jelent az "összefonódott fotonpár". Egyszerűen arról van szó, hogy van, úgymond két fotonunk (ezeket nem kis golyócskáknak kell elképzelni, de ebben a konkrét kísérletben ez sem okoz nagy bajt, a fogalmazást pedig sajnos nehéz úgy végezni hogy ne ilyesmit implikáljon), amelyek korrelált állapotban vannak, vagy ha úgy tetszik, méréskor korrelált eredményt adnak.

Az az érzésem hogy a kérdések (illetve az amögötti bizonytalanság) nem annyira konkrétan a kvantumradír kísérleti elrendezésére vonatkoznak, mint az "összefonódott állapot" tisztázására.

Legyen a fotonpárunk például a következő Bell-állapotban:

itt most a 0 és 1 jelenthet bármilyen ortogonális állapotot, például merőleges irányú lineáris polarizációt.

Mérjük mondjuk az "A" indexú foton polarizációs állapotát.
Az összefonódottságtól és a "B" foton állapotától teljesen függetlenül, 1/2 valószínűséggel mérjük az egyik polarizációt, és ugyanekkora valószínűséggel a másikat. Az "A" foton azonban ebben a maximálisan összefonódott állapotban teljesen úgy viselkedik, mintha azonos klasszikus valószínűségekkel lenne valamelyik állapotban.
Ez különbözik a kvantumos szuperpozíciótól, ahol például a hullámfüggvény két polarizációs állapot szuperpozíciója.
Itt eleve vagy tisztán az egyik, vagy tisztán a másik állapot fordul elő, és kizárólag az ismereteink hiányából fakad a valószínűségi leírás.

Ebben eddig semmi kvantumos nincs. Ahol a kvantumos összefonódottság megjelenik, az az "A" és "B" mérését jellemző korreláció.
A fenti egysoros képlet mindent elmond, ha az ember tud "sűrűségmátrix-szul".

Az ismeretterjesztő könyvek által sugalttal ellentétben, "A" és "B"-re vonatkozó mérések nem befolyásolják egymást.

Most tekintünk egy ideális helyzetet, ahol egyáltalán nincs zaj, és az "A" és "B" fotonok elnyelődnek a megfelelő detektorokban.
Most tekintsük ismét csak az egyik fotonra vonatkozó mérést. A polarizációmérés lényegében a következőképpen zajlik:
van egy detektorunk ami a fotont polarizációtól függetlenül méri, viszont elé helyeztünk egy polarizáció-szűrőt, ami vagy átengedi, vagy elnyeli a fotont.


Visszatérve a Bell-állapotunkra, ha csak az egyik detektorunkat figyeljük, és nem teszünk elé polárszűrőt, akkor nem számít hogy a másik fotonnal mi történik, mindenképpen átlagosan "n" ütemmel fogunk detektálni.
Bármelyik polárszűrőt a detektor elé helyezve, "n/2" ütemmel fogunk detektálni, megintcsak függetlenül attól hogy a másik fotonnal mi történik.

Namármost, alkalmazzunk egy koincidencia-számlálót! Ez azt intézi el nekünk, hogy csak akkor jelez, amikor mindkét detektor "egyszerre", vagyis megfelelően kis időkülönbséggel mér.
A koincidenciamérés természetesen sokkal lassabb ütemben fog számolni mint a detektorok.
A fenti Bell-állapotban például, ha azonos polarizációs szűrőt tennénk mindkét detektor elé, soha nem mérnénk koincidenciát. (legalábbis ideális esetben, zaj persze lenne).


Remélem hogy ebből sikerült megérteni azt, hogy nem az történik, hogy "A" állapotának mérése befolyásolja a "B" állapot mérését, mert hirtelen lassabban mérünk, hanem egyszerűen elhagyjuk azokat a mérési adatokat, amikor csak az egyik tagot mértük meg.


Na akkor most tekintsük a kvantumradírt.

Átküldjük az egyik fotont egy (polárszűrőkkel kombinált) kettősrésen, majd -re, a másikat pedig -re.

A detektor nem mér interferenciát, függetlenül attól hogy a másik detektornál hogyan csereberélik a polárszűrőket!



Interferenciát csak akkor fogunk látni, ha a koincidenciamérésekkel kidobjuk a nem megfelelő adatokat.

Úgyhogy itt a válasz: A koincidenciamérés a különböző mérések közötti korrelációt képes mérni, kiszűrve a nem megfelelő méréseket, ÉS csökkenti a zajszintet.

[Macska Bonifác]

[G.Á]

[G.Á]