Tumutukoy sa "Teorya ng Uniberso"

quantum entanglement

Napakaraming magagandang artikulo sa Internet na nakakatulong upang bumuo ng mga sapat na ideya tungkol sa "mga estadong gusot" na nananatiling gumawa ng pinakaangkop na mga pagpili, na bumubuo ng antas ng paglalarawan na tila katanggap-tanggap para sa isang site na pananaw sa mundo.

Paksa ng artikulo: maraming tao ang malapit sa ideya na ang lahat ng nakakabighaning quirks ng gusot na estado ay maaaring ipaliwanag sa ganitong paraan. Pinaghahalo namin ang mga itim at puting bola, nang hindi tumitingin ay inilalagay namin ang mga ito sa mga kahon at ipinapadala sa iba't ibang direksyon. Binuksan namin ang kahon sa isang gilid, tingnan: isang itim na bola, pagkatapos ay 100% sigurado kami na puti ito sa kabilang kahon. yun lang :)

Ang layunin ng artikulo ay hindi isang mahigpit na pagsasawsaw sa lahat ng mga tampok ng pag-unawa sa "mga estado na gusot", ngunit ang pagsasama-sama ng isang sistema ng mga pangkalahatang ideya, na may pag-unawa sa mga pangunahing prinsipyo. Ganyan dapat ang lahat ng bagay :)

Itakda natin kaagad ang konteksto sa pagtukoy. Kapag ang mga espesyalista (at hindi ang mga talakayan na malayo sa partikular na ito, kahit na sila ay mga siyentipiko sa ilang paraan) ay nagsasalita tungkol sa pagkakasalubong ng mga quantum object, ang ibig nilang sabihin ay hindi ito bumubuo ng isang solong kabuuan na may ilang uri ng koneksyon, ngunit ang isang bagay ay nagiging Ang mga katangian ng quantum ay eksaktong kapareho ng iba (ngunit hindi lahat, ngunit ang mga nagbibigay-daan sa pagkakakilanlan sa isang pares ayon sa batas ni Pauli, kaya ang pag-ikot ng isang gusot na pares ay hindi magkapareho, ngunit kapwa komplementaryo). Yung. ito ay walang koneksyon at walang proseso ng pakikipag-ugnayan, kahit na maaari itong ilarawan ng isang karaniwang function. Ito ay isang katangian ng isang estado na maaaring "ma-teleport" mula sa isang bagay patungo sa isa pa (nga pala, dito rin, ang maling interpretasyon ng salitang "teleport" ay karaniwan din). Kung hindi ka agad magpasya tungkol dito, maaari kang pumunta nang napakalayo sa mistisismo. Samakatuwid, sa unang lugar, ang lahat na interesado sa isyu ay dapat na malinaw na sigurado kung ano ang eksaktong ibig sabihin ng "pagkalito".

Ano ang sinimulan ng artikulong ito ay binawasan sa isang tanong. Ang pagkakaiba sa pagitan ng pag-uugali ng mga bagay na quantum at mga klasikal na bagay ay makikita sa tanging paraan ng pag-verify sa ngayon ay kilala: kung natutugunan man o hindi ang isang tiyak na kundisyon ng pag-verify - ang hindi pagkakapantay-pantay ni Bell (higit pang mga detalye sa ibaba), na para sa mga "entangled" na mga bagay na quantum ay kumikilos bilang kung may koneksyon sa pagitan ng mga bagay na ipinadala sa iba't ibang direksyon. Ngunit ang koneksyon, kumbaga, ay hindi totoo, dahil. hindi maipapadala ang impormasyon o enerhiya.

Bukod dito, ang relasyon na ito ay hindi nakasalalay ni distansya o oras: kung ang dalawang bagay ay "nakasalikop", kung gayon, anuman ang kaligtasan ng bawat isa sa kanila, ang pangalawa ay kumikilos na parang umiiral pa rin ang koneksyon (bagaman ang pagkakaroon ng gayong koneksyon ay makikita lamang kapag sinusukat ang parehong mga bagay, ang gayong pagsukat ay maaaring paghiwalayin sa oras: sukatin muna, pagkatapos ay sirain ang isa sa mga bagay, at sukatin ang pangalawa. Halimbawa, tingnan ang R. Penrose). Malinaw na ang anumang uri ng "koneksyon" ay nagiging mahirap na maunawaan sa kasong ito, at ang tanong ay lumitaw tulad ng sumusunod: maaari bang ang batas ng posibilidad na mahulog mula sa sinusukat na parameter (na inilarawan ng pag-andar ng alon) ang hindi pagkakapantay-pantay ay hindi nilalabag sa bawat isa sa mga dulo, at may pangkalahatang istatistika mula sa magkabilang dulo - ay nilabag - at walang anumang koneksyon, siyempre, maliban sa koneksyon sa pamamagitan ng isang pagkilos ng pangkalahatang paglitaw.

Magbibigay ako ng isang sagot nang maaga: oo, marahil, sa kondisyon na ang mga probabilidad na ito ay hindi "klasikal", ngunit gumagana sa mga kumplikadong variable upang ilarawan ang isang "superposisyon ng mga estado" - na parang sabay-sabay na paghahanap ng lahat ng posibleng estado na may tiyak na posibilidad para sa bawat isa.

Para sa mga quantum object, ang descriptor ng kanilang estado (wave function) ay ganoon lang. Kung pinag-uusapan natin ang paglalarawan ng posisyon ng isang elektron, kung gayon ang posibilidad na mahanap ito ay tumutukoy sa topology ng "ulap" - ang hugis ng orbital ng elektron. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng klasiko at quantum?

Isipin ang isang mabilis na umiikot na gulong ng bisikleta. May isang pulang side reflector disk na nakakabit dito sa isang lugar, ngunit mas makapal na anino ng blur ang makikita sa lugar na ito. Ang posibilidad na, sa paglalagay ng isang stick sa gulong, ang reflector ay titigil sa isang tiyak na posisyon mula sa stick ay tinutukoy lamang: isang stick - isang posisyon. Sunem dalawang sticks, ngunit ang isa lamang na lumilitaw ng kaunti mas maaga ay titigil sa gulong. Kung susubukan nating idikit nang buo ang mga stick sabay-sabay, sa pagkamit na walang oras sa pagitan ng mga dulo ng stick na nakikipag-ugnayan sa gulong, pagkatapos ay lilitaw ang ilang kawalan ng katiyakan. Sa "walang oras" sa pagitan ng mga pakikipag-ugnayan sa kakanyahan ng bagay - ang buong kakanyahan ng pag-unawa sa mga quantum na himala :)

Ang bilis ng "pag-ikot" ng kung ano ang tumutukoy sa hugis ng isang electron (polarization - ang pagpapalaganap ng isang electrical disturbance) ay katumbas ng limitasyon ng bilis kung saan ang anumang bagay ay maaaring magpalaganap sa kalikasan sa lahat (ang bilis ng liwanag sa isang vacuum). Alam natin ang konklusyon ng teorya ng relativity: sa kasong ito, ang oras para sa perturbation na ito ay nagiging zero: walang bagay sa kalikasan na maaaring maisakatuparan sa pagitan ng alinman sa dalawang punto ng pagpapalaganap ng perturbation na ito, walang oras para dito. Nangangahulugan ito na ang perturbation ay maaaring makipag-ugnayan sa anumang iba pang "sticks" na nakakaapekto dito nang hindi gumugugol ng oras - sabay-sabay. At ang posibilidad ng kung anong resulta ang makukuha sa isang partikular na punto sa espasyo sa panahon ng pakikipag-ugnayan ay dapat kalkulahin ng probabilidad na isinasaalang-alang ang relativistic effect na ito: Dahil sa katotohanang walang oras para sa isang electron, hindi nito magagawang piliin ang pinakamaliit na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang "stick" sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa kanila at gawin ito sabay-sabay mula sa "point of view" nito: ang electron ay dumadaan sa dalawang puwang nang sabay-sabay na may magkakaibang densidad ng alon sa bawat isa at pagkatapos ay nakakasagabal sa sarili nito bilang dalawang superimposed na alon.

Narito ang pagkakaiba sa pagitan ng mga paglalarawan ng mga probabilidad sa mga classics at quants: Ang mga quantum correlations ay "mas malakas" kaysa sa mga klasikal. Kung ang resulta ng isang pagbaba ng barya ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan na nakakaimpluwensya, ngunit sa pangkalahatan sila ay natatangi na tinutukoy sa paraang ang isa ay dapat lamang gumawa ng isang tumpak na makina para sa paghahagis ng mga barya, at sila ay mahuhulog sa parehong paraan, kung gayon ang randomness " nawala". Kung, gayunpaman, gumawa kami ng isang automat na sumundot sa isang ulap ng elektron, kung gayon ang resulta ay matutukoy sa pamamagitan ng katotohanan na ang bawat sundot ay palaging tatama sa isang bagay, na may ibang density ng kakanyahan ng elektron sa lugar na ito. Walang iba pang mga kadahilanan, maliban sa static na pamamahagi ng posibilidad na mahanap ang sinusukat na parameter sa elektron, at ito ay isang determinismo ng isang ganap na naiibang uri kaysa sa mga klasiko. Ngunit ito rin ay determinismo; ito ay palaging kalkulado, maaaring kopyahin, lamang na may isang singularity na inilarawan ng function ng wave. Kasabay nito, ang naturang quantum determinism ay may kinalaman lamang sa isang holistic na paglalarawan ng quantum wave. Ngunit, dahil sa kawalan ng tamang oras para sa isang quantum, ito ay ganap na nakikipag-ugnayan nang random, i.e. walang pamantayan upang mahulaan nang maaga ang resulta ng pagsukat sa kabuuan ng mga parameter nito. Sa ganitong kahulugan ng e (sa klasikal na pananaw), ito ay ganap na hindi deterministiko.

Ang electron ay talagang at talagang umiiral sa anyo ng isang static na pormasyon (at hindi isang punto na umiikot sa orbit) - isang nakatayong alon ng electrical perturbation, na may isa pang relativistic effect: patayo sa pangunahing eroplano ng "propagation" (ito ay malinaw bakit sa quotation marks :) electric field mayroon ding static na rehiyon ng polariseysyon, na nakakaimpluwensya sa parehong rehiyon ng isa pang electron: ang magnetic moment. Ang electric polarization sa isang electron ay nagbibigay ng epekto ng isang electric charge, ang pagmuni-muni nito sa espasyo sa anyo ng posibilidad na maimpluwensyahan ang iba pang mga electron - sa anyo ng isang magnetic charge, na kung saan ay hindi umiiral sa kanyang sarili nang walang electric one. At kung sa isang de-koryenteng neutral na atom ang mga singil sa kuryente ay binabayaran ng mga singil ng nuclei, kung gayon ang mga magnetic ay maaaring i-orient sa isang direksyon at makakakuha tayo ng magnet. Para sa isang mas malalim na pag-unawa dito - sa artikulo .

Ang direksyon kung saan nakadirekta ang magnetic moment ng isang electron ay tinatawag na spin. Yung. spin - isang pagpapakita ng paraan ng pagpapatong ng isang de-koryenteng deformation wave sa sarili nito na may pagbuo ng isang nakatayong alon. Ang numerical value ng spin ay tumutugma sa katangian ng superposition ng wave sa sarili nito. Para sa isang electron: +1/2 o -1/2 (ang sign ay sumasagisag sa direksyon ng lateral shift ng polarization - ang "magnetic" vector).

Kung mayroong isang electron sa panlabas na layer ng electron ng isang atom at biglang may isa pang sumali dito (formation covalent bond), pagkatapos sila, tulad ng dalawang magnet, ay agad na nakapasok sa posisyon 69, na bumubuo ng isang ipinares na pagsasaayos na may isang enerhiya ng bono na dapat masira upang paghiwalayin muli ang mga electron na ito. Ang kabuuang pag-ikot ng naturang pares ay 0.

Ang spin ay ang parameter na gumaganap ng mahalagang papel kapag isinasaalang-alang ang mga gusot na estado. Para sa isang malayang pagpapalaganap ng electromagnetic quantum, ang esensya ng conditional parameter na "spin" ay pareho pa rin: ang oryentasyon ng magnetic component ng field. Ngunit hindi na ito static at hindi na humahantong sa paglitaw magnetic moment. Upang ayusin ito, kailangan mo hindi isang magnet, ngunit isang polarizer slot.

Upang magtanim ng mga ideya tungkol sa quantum entanglements, iminumungkahi kong basahin ang isang sikat at maikling artikulo ni Alexei Levin: Simbuyo ng damdamin sa malayo . Mangyaring sundan ang link at basahin bago magpatuloy :)

Kaya, ang mga tukoy na parameter ng pagsukat ay natanto lamang sa panahon ng pagsukat, at bago iyon ay umiral sila sa anyo ng pamamahagi ng posibilidad na bumubuo ng mga estatika ng mga relativistic na epekto ng microcosm polarization propagation dynamics na nakikita ng macrocosm. Upang maunawaan ang kakanyahan ng kung ano ang nangyayari sa mundo ng quantum ay nangangahulugan na tumagos sa mga pagpapakita ng gayong mga relativistic na epekto, na sa katunayan ay nagbibigay sa quantum object ng mga katangian ng pagiging. sabay-sabay sa iba't ibang estado hanggang sa sandali ng isang partikular na pagsukat.

Ang "entangled state" ay isang ganap na deterministikong estado ng dalawang particle na may katulad na pagdepende sa paglalarawan ng quantum properties na ang mga pare-parehong ugnayan ay lumilitaw sa magkabilang dulo, dahil sa mga kakaibang katangian ng esensya ng quantum statics, na may pare-parehong pag-uugali. Hindi tulad ng macro statistics, sa quantum statistics posible na mapanatili ang gayong mga ugnayan para sa mga bagay na pinaghihiwalay sa espasyo at oras at dati nang pinag-ugnay sa mga tuntunin ng mga parameter. Ito ay ipinakita sa mga istatistika ng katuparan ng mga hindi pagkakapantay-pantay ni Bell.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng pag-andar ng alon (ang aming abstract na paglalarawan) ng mga hindi nakakulong na mga electron ng dalawang atomo ng hydrogen (sa kabila ng katotohanan na ang mga parameter nito ay karaniwang tinatanggap na mga numero ng quantum)? Walang anuman, maliban na ang pag-ikot ng hindi magkapares na elektron ay random nang hindi nilalabag ang mga hindi pagkakapantay-pantay ni Bell. Sa kaso ng pagbuo ng isang ipinares na spherical orbital sa helium atom, o sa covalent bond ng dalawang hydrogen atoms, na may pagbuo ng molecular orbital na pangkalahatan ng dalawang atoms, ang mga parameter ng dalawang electron ay nagiging pare-pareho sa isa't isa. . Kung nahati ang mga gusot na electron, at nagsimula silang lumipat sa iba't ibang direksyon, pagkatapos ay lilitaw ang isang parameter sa kanilang function ng wave na naglalarawan sa pag-aalis ng probability density sa espasyo mula sa oras - ang tilapon. At hindi ito nangangahulugan na ang function ay kumalat sa kalawakan, dahil lamang ang posibilidad ng paghahanap ng isang bagay ay nagiging zero sa ilang distansya mula dito, at walang naiwan upang ipahiwatig ang posibilidad na makahanap ng isang elektron. Ito ay mas maliwanag sa kaso ng magkahiwalay na magkahiwalay sa oras. Yung. mayroong dalawang lokal at independiyenteng mga deskriptor ng mga particle na gumagalaw sa magkasalungat na direksyon. Bagama't maaari pa ring gumamit ng isang pangkalahatang deskriptor, ito ay karapatan ng nag-formalize :)

Bilang karagdagan, ang kapaligiran ng mga particle ay hindi maaaring manatiling walang malasakit at napapailalim din sa pagbabago: ang mga deskriptor ng pag-andar ng alon ng mga particle ng kapaligiran ay nagbabago at nakikilahok sa mga nagresultang istatistika ng quantum sa pamamagitan ng kanilang impluwensya (na nagbubunga ng gayong mga phenomena bilang decoherence). Ngunit kadalasan ay hindi kailanman nangyayari sa sinuman na ilarawan ito bilang isang pangkalahatang function ng wave, bagama't posible rin ito.

Sa maraming mga mapagkukunan maaari kang maging pamilyar sa mga phenomena na ito nang detalyado.

Sumulat si M.B. Mensky:

"Isa sa mga layunin ng artikulong ito... ay upang patunayan ang pananaw na mayroong pormulasyon ng quantum mechanics kung saan walang mga kabalintunaan na lumitaw at sa loob nito ay masasagot ang lahat ng mga tanong na karaniwang itinatanong ng mga physicist. Ang mga kabalintunaan ay lumitaw lamang kapag ang mananaliksik ay hindi nasisiyahan sa "pisikal" na antas ng teorya na ito, kapag siya ay nagbangon ng mga tanong na hindi nakaugalian sa pisika, sa madaling salita, kapag kinuha niya ang kalayaan na subukang lumampas sa mga limitasyon ng pisika.. ...Ang mga tukoy na tampok ng quantum mechanics na nauugnay sa mga estado na gusot ay unang binuo na may kaugnayan sa EPR kabalintunaan, ngunit sa kasalukuyan ay hindi sila itinuturing na kabalintunaan. Para sa mga taong propesyonal na nagtatrabaho sa quantum mechanical formalism (i.e., para sa karamihan ng mga physicist), walang kabalintunaan alinman sa mga pares ng EPR, o kahit na sa napaka-komplikadong gusot na estado na may malaking bilang ng mga termino at malaking bilang ng mga kadahilanan sa bawat termino. Ang mga resulta ng anumang mga eksperimento na may ganitong mga estado ay, sa prinsipyo, madaling kalkulahin (bagaman ang mga teknikal na paghihirap sa pagkalkula ng mga kumplikadong gusot na estado ay, siyempre, posible)."

Bagaman, dapat itong sabihin, sa pangangatwiran tungkol sa papel ng kamalayan, may malay na pagpili sa quantum mechanics, si Mensky ay lumalabas na ang kumukuha " kunin ang kalayaan ng pagsisikap na lumampas sa pisika". Ito ay nagpapaalala sa mga pagtatangka na lapitan ang mga phenomena ng psyche. Bilang isang quantum professional, si Mensky ay mabuti, ngunit sa mga mekanismo ng psyche, siya, tulad ni Penrose, ay walang muwang.

Napakaikli at may kondisyon (para lamang maunawaan ang kakanyahan) tungkol sa paggamit ng mga gusot na estado sa quantum cryptography at teleportation (dahil ito ang tumatak sa imahinasyon ng nagpapasalamat na mga manonood).

Kaya, cryptography. Kailangan mong ipadala ang sequence 1001

Dalawang channel ang ginagamit namin. Sa una ay sinimulan namin ang isang gusot na butil, sa pangalawa - impormasyon kung paano i-interpret ang natanggap na data sa anyo ng isang bit.

Ipagpalagay na mayroong alternatibong posibleng estado ng ginamit na quantum mechanical parameter spin sa conditional states: 1 o 0. Sa kasong ito, ang posibilidad ng kanilang pagbagsak sa bawat inilabas na pares ng mga particle ay tunay na random at hindi nagbibigay ng anumang kahulugan a.

Unang paglipat. Kapag nagsusukat dito lumabas na ang estado ng butil ay 1. Ibig sabihin ang isa ay may 0. Upang dami sa dulo upang makuha ang kinakailangang yunit, ipinapadala namin ang bit 1. doon sinusukat nila ang estado ng butil at, upang malaman kung ano ang ibig sabihin nito, idagdag ito sa ipinadala na 1. Nakukuha nila ang 1. Kasabay nito, tinitingnan nila sa pamamagitan ng puti na ang pagkakabuhol ay hindi nasira, i.e. hindi naharang ang infa.

Pangalawang paglipat. Lumabas muli ang estado 1. Ang isa ay may 0. Nagpasa kami ng impormasyon - 0. Pinagsasama namin ito, nakukuha namin ang kinakailangang 0.

Pangatlong gamit. Ang estado dito ay 0. Doon, ibig sabihin - 1. Upang makakuha ng 0, pumasa tayo sa 0. Nagdaragdag tayo, nakakakuha tayo ng 0 (sa hindi bababa sa makabuluhang bit).

Pang-apat. Dito - 0, doon - 1, kinakailangan na ito ay bigyang-kahulugan bilang 1. Ipinapasa namin ang impormasyon - 0.

Dito sa prinsipyong ito. Ang pagharang ng channel ng impormasyon ay walang silbi dahil sa isang ganap na hindi magkakaugnay na pagkakasunud-sunod (pag-encrypt gamit ang key ng estado ng unang particle). Ang pagharang ng isang gusot na channel - nakakagambala sa pagtanggap at natukoy. Ang mga istatistika ng paghahatid mula sa magkabilang dulo (ang tatanggap na dulo ay mayroong lahat ng kinakailangang data sa ipinadalang dulo) ayon kay Bell ay tumutukoy sa kawastuhan at hindi pagharang ng paghahatid.

Ito ay tungkol sa teleportasyon. Walang di-makatwirang pagpapataw ng isang estado sa isang particle, ngunit isang hula lamang kung ano ang magiging estado na ito pagkatapos (at pagkatapos lamang) ang particle dito ay tinanggal mula sa koneksyon sa pamamagitan ng pagsukat. At pagkatapos ay sinasabi nila, tulad ng, na nagkaroon ng paglipat ng isang estado ng kabuuan na may pagkasira ng komplementaryong estado sa panimulang punto. Ang pagkakaroon ng natanggap na impormasyon tungkol sa estado dito, ang isa ay maaaring sa isang paraan o iba pang iwasto ang quantum mechanical parameter upang ito ay lumabas na magkapareho sa isa dito, ngunit ito ay wala na dito, at ang isa ay nagsasalita tungkol sa pagbabawal sa pag-clone sa isang nakatali na estado.

Tila walang mga analogue ng mga phenomena na ito sa macrocosm, walang mga bola, mansanas, atbp. mula sa mga klasikal na mekanika ay hindi maaaring magsilbi upang bigyang-kahulugan ang pagpapakita ng gayong katangian ng mga bagay na quantum (sa katunayan, walang mga pangunahing hadlang dito, na ipapakita sa ibaba sa huling link). Ito ang pangunahing kahirapan para sa mga nais makakuha ng nakikitang "paliwanag". Hindi ito nangangahulugan na ang gayong bagay ay hindi maiisip, gaya ng kung minsan ay inaangkin. Nangangahulugan ito na kinakailangan na magtrabaho nang masigasig sa relativistic na mga representasyon, na gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa mundo ng quantum at ikonekta ang mundo ng quantum sa macro world.

Ngunit hindi rin ito kailangan. Alalahanin natin ang pangunahing gawain ng representasyon: ano ang dapat na batas ng materyalisasyon ng sinusukat na parameter (na inilarawan ng function ng wave), upang ang hindi pagkakapantay-pantay ay hindi nilabag sa bawat dulo, at sa karaniwang mga istatistika mula sa magkabilang dulo ito ay nilabag. Mayroong maraming mga interpretasyon para sa pag-unawa dito gamit ang mga auxiliary abstraction. Pareho silang pinag-uusapan iba't ibang wika mga ganitong abstraction. Sa mga ito, dalawa ang pinakamahalaga sa mga tuntunin ng kawastuhan na ibinahagi sa mga carrier ng mga representasyon. Sana pagkatapos ng sinabi ay malinaw na kung ano ang ibig sabihin :)

Ang interpretasyon ng Copenhagen mula sa isang artikulo tungkol sa Einstein-Podolsky-Rosen na kabalintunaan:

" (EPR-paradox) - isang maliwanag na kabalintunaan... Sa katunayan, isipin natin na sa dalawang planeta sa iba't ibang bahagi ng Galaxy mayroong dalawang barya na laging nahuhulog sa parehong paraan. Kung i-log mo ang mga resulta ng lahat ng mga flips, at pagkatapos ay ihambing ang mga ito, sila ay magkatugma. Ang mga patak mismo ay random, hindi sila maimpluwensyahan sa anumang paraan. Imposible, halimbawa, na sumang-ayon na ang isang agila ay isang yunit, at ang isang buntot ay isang zero, at sa gayon ay nagpapadala ng isang binary code. Pagkatapos ng lahat, ang pagkakasunud-sunod ng mga zero at isa ay magiging random sa magkabilang dulo ng wire at hindi magdadala ng anumang kahulugan.

Lumalabas na ang kabalintunaan ay may paliwanag na lohikal na katugma sa parehong teorya ng relativity at quantum mechanics.

Maaaring isipin ng isa na ang paliwanag na ito ay masyadong hindi kapani-paniwala. Napaka kakaiba na si Albert Einstein ay hindi naniniwala sa isang "god playing dice". Ngunit ang maingat na mga eksperimentong pagsusuri ng mga hindi pagkakapantay-pantay ni Bell ay nagpakita na may mga hindi lokal na aksidente sa ating mundo.

Mahalagang bigyang-diin ang isang kahihinatnan ng lohika na ito na nabanggit na: ang mga pagsukat sa mga estadong gusot ay hindi lamang lalabag sa relativity at causality kung sila ay tunay na random. Dapat ay walang koneksyon sa pagitan ng mga pangyayari ng pagsukat at ang kaguluhan, hindi ang pinakamaliit na regularidad, dahil kung hindi ay magkakaroon ng posibilidad ng agarang paghahatid ng impormasyon. Kaya, ang quantum mechanics (sa interpretasyon ng Copenhagen) at ang pagkakaroon ng mga gusot na estado ay nagpapatunay sa pagkakaroon ng indeterminism sa kalikasan."

Sa isang istatistikal na interpretasyon, ito ay ipinapakita sa pamamagitan ng konsepto ng "statistical ensembles" (pareho):

Mula sa pananaw ng istatistikal na interpretasyon, ang tunay na mga bagay ng pag-aaral sa quantum mechanics ay hindi iisang micro-objects, ngunit statistical ensembles ng micro-objects na nasa parehong macro condition. Alinsunod dito, ang pariralang "ang butil ay nasa ganoon at ganoong estado" ay talagang nangangahulugang "ang butil ay kabilang sa ganito at ganoong statistical ensemble" (binubuo ng maraming katulad na mga particle). Samakatuwid, ang pagpili ng isa o isa pang subensemble sa paunang ensemble ay makabuluhang nagbabago sa estado ng butil, kahit na walang direktang epekto dito.

Bilang isang simpleng paglalarawan, isaalang-alang ang sumusunod na halimbawa. Kumuha tayo ng 1000 kulay na barya at ihulog ang mga ito sa 1000 na papel. Ang posibilidad na ang isang "agila" ay naka-print sa isang sheet na random na pinili namin ay 1/2. Samantala, para sa mga sheet kung saan ang mga barya ay "buntot", ang parehong posibilidad ay 1 - iyon ay, mayroon kaming pagkakataon na hindi direktang itatag ang likas na katangian ng pag-print sa papel, hindi tumitingin sa sheet mismo, ngunit sa barya lamang. Gayunpaman, ang ensemble na nauugnay sa naturang "hindi direktang pagsukat" ay ganap na naiiba mula sa orihinal: hindi na ito naglalaman ng 1000 na mga sheet ng papel, ngunit halos 500 lamang!

Kaya, ang pagtanggi sa kaugnayan ng kawalan ng katiyakan sa "kabalintunaan" ng EPR ay magiging wasto lamang kung para sa paunang ensemble ay posible na sabay na pumili ng isang hindi walang laman na subensemble kapwa batay sa momentum at batay sa mga spatial na coordinate. Gayunpaman, ito ay tiyak na ang imposibilidad ng naturang pagpili na pinatunayan ng kawalan ng katiyakan na kaugnayan! Sa madaling salita, ang "kabalintunaan" ng EPR ay talagang lumalabas na isang mabisyo na bilog: ipinapalagay nito ang kasinungalingan ng pinabulaanan na katotohanan.

Variant na may "superluminal signal" mula sa isang particle A sa isang butil B ay batay din sa pagwawalang-bahala sa katotohanan na ang mga pamamahagi ng posibilidad ng mga halaga ng mga sinusukat na dami ay nagpapakilala hindi isang tiyak na pares ng mga particle, ngunit isang statistical ensemble na naglalaman ng isang malaking bilang ng mga naturang pares. Dito, bilang isang katulad na sitwasyon, maaari nating isaalang-alang ang sitwasyon kapag ang isang kulay na barya ay itinapon sa isang sheet sa dilim, pagkatapos nito ay bunutin ang sheet at naka-lock sa isang safe. Ang posibilidad na ang isang "agila" ay naka-imprint sa isang sheet ay isang priori na katumbas ng 1/2. At ang katotohanan na ito ay agad na nagiging 1 kung bubuksan natin ang ilaw at siguraduhin na ang barya ay "buntot" ay hindi sa lahat ay nagpapahiwatig ng kakayahan ng ating titig na umambon upang maimpluwensyahan ang mga bagay na naka-lock sa ligtas sa isang haka-haka na paraan.

Higit pa: Mga Interpretasyon ng AA Pechenkin Ensemble ng Quantum Mechanics sa USA at USSR.

At isa pang interpretasyon mula sa http://ru.philosophy.kiev.ua/iphras/library/phnauk5/pechen.htm :

Ang interpretasyon ng modal ni Van Fraassen ay nagmumula sa katotohanan na ang estado ng isang pisikal na sistema ay nagbabago lamang ng sanhi, i.e. alinsunod sa Schrödinger equation, gayunpaman, ang estadong ito ay hindi natatanging tinutukoy ang mga halaga pisikal na dami nakita sa panahon ng pagsukat.

Ibinigay dito ni Popper ang kanyang paboritong halimbawa: isang billiard ng mga bata (isang board na may linya na may mga karayom, kung saan ang isang metal na bola, na sumasagisag sa isang pisikal na sistema, ay gumulong pababa mula sa itaas - ang bilyar mismo ay sumisimbolo sa isang eksperimentong aparato). Kapag ang bola ay nasa tuktok ng billiard, mayroon tayong isang disposisyon, isang propensity na umabot sa isang punto sa ibaba ng board. Kung inayos namin ang bola sa isang lugar sa gitna ng board, binago namin ang detalye ng eksperimento at nakakuha kami ng bagong predisposisyon. Ang quantum-mechanical indeterminism ay napanatili dito nang buo: Itinakda ni Popper na ang bilyar ay hindi isang mekanikal na sistema. Hindi namin ma-trace ang trajectory ng bola. Ngunit ang "pagbawas ng packet ng alon" ay hindi isang gawa ng pansariling pagmamasid, ito ay isang malay na redefinition ng eksperimentong sitwasyon, isang pagpapaliit ng mga kondisyon ng karanasan.

Upang ibuod ang mga katotohanan

1. Sa kabila ng ganap na randomness ng pagkawala ng isang parameter kapag sumusukat sa isang mass ng gusot na mga pares ng mga particle, ang pagkakapare-pareho ay ipinapakita sa bawat naturang pares: kung ang isang particle sa isang pares ay lumabas na may spin 1, kung gayon ang isa pang particle sa isang ang pares ay may kabaligtaran na pag-ikot. Ito ay nauunawaan sa prinsipyo: dahil sa isang nakapares na estado ay hindi maaaring magkaroon ng dalawang mga particle na may parehong pag-ikot sa parehong estado ng enerhiya, pagkatapos kapag sila ay nahati, kung ang pagkakapare-pareho ay napanatili, kung gayon ang mga pag-ikot ay pare-pareho pa rin. Sa sandaling matukoy ang spin ng isa, malalaman ang spin ng isa, sa kabila ng katotohanan na ang randomness ng spin sa mga sukat mula sa magkabilang panig ay ganap.

Hayaan akong maikling linawin ang imposibilidad ng ganap na magkaparehong estado ng dalawang particle sa isang lugar sa space-time, na sa modelo ng istraktura ng electron shell ng isang atom ay tinatawag na Pauli na prinsipyo, at sa quantum mechanical na pagsasaalang-alang ng pare-parehong estado - ang prinsipyo ng imposibilidad ng pag-clone ng mga gusot na bagay.

Mayroong isang bagay (sa ngayon ay hindi pa alam) na talagang pumipigil sa isang quantum o ang katumbas nitong particle mula sa pagiging nasa isang lokal na estado sa isa pa - ganap na magkapareho sa mga parameter ng quantum. Ito ay natanto, halimbawa, sa epekto ng Casimir, kapag ang virtual quanta sa pagitan ng mga plato ay maaaring magkaroon ng wavelength na hindi hihigit sa puwang. At ito ay lalo na malinaw na natanto sa paglalarawan ng isang atom, kapag ang mga electron ng isang naibigay na atom ay hindi maaaring magkaroon ng magkatulad na mga parameter sa lahat, na kung saan ay axiomatically pormal sa pamamagitan ng Pauli prinsipyo.

Sa una, pinakamalapit na layer, 2 electron lamang ang makikita sa anyo ng isang sphere (s- mga electron). Kung mayroong dalawa sa kanila, kung gayon mayroon silang magkakaibang mga pag-ikot at ipinares (nakakabit), na bumubuo ng isang karaniwang alon na may nagbubuklod na enerhiya na dapat ilapat upang masira ang pares na ito.

Sa pangalawa, mas malayo at mas masiglang antas, maaaring mayroong 4 na "orbital" ng dalawang magkapares na electron sa anyo ng isang nakatayong alon na may hugis tulad ng isang volume na walong (p-electrons). Yung. mas mataas na enerhiya na sumasakop ako ng mas maraming espasyo at nagbibigay-daan sa ilang magkakasamang pares na magkasabay. Mula sa unang layer, ang pangalawa ay masiglang naiiba sa pamamagitan ng 1 posibleng discrete na estado ng enerhiya (mas maraming mga panlabas na electron, na naglalarawan sa isang spatially na mas malaking ulap, ay mayroon ding mas mataas na enerhiya).

Ang ikatlong layer ay spatially na nagpapahintulot sa iyo na magkaroon ng 9 na orbit sa anyo ng isang quatrefoil (d-electrons), ang pang-apat - 16 orbits - 32 electron, ang anyo na kahawig din ng mga volume eight sa iba't ibang kumbinasyon ( f- mga electron).

Mga anyo ng mga ulap ng elektron:

a – s-electrons; b – mga p-electron; c – d-electron.

Ang nasabing set ng discretely different states - quantum number - ay nagpapakilala sa mga posibleng lokal na estado ng mga electron. At narito kung ano ang lumalabas dito.

Kapag ang dalawang electron na may magkaibang spinsisaantas ng enerhiya (bagaman ito ay hindi kinakailangan: http://www.membrana.ru/lenta/?9250) pares, pagkatapos ay isang karaniwang "molecular orbital" ay nabuo na may pinababang antas ng enerhiya dahil sa enerhiya at pagbubuklod. Dalawang atomo ng hydrogen, bawat isa ay may hindi magkapares na elektron, ay bumubuo ng isang karaniwang overlap ng mga electron na ito - isang (simpleng covalent) na bono. Hangga't ito ay umiiral - tunay na dalawang electron ay may isang karaniwang coordinated dynamics - isang karaniwang wave function. Gaano katagal? "Temperatura" o iba pang bagay na maaaring magbayad para sa enerhiya ng bono na sinira ito. Ang mga atomo ay lumilipad nang hiwalay sa mga electron na wala nang isang karaniwang alon, ngunit nasa isang magkatugma, pare-parehong estado ng pagkakasalubong. Ngunit wala nang koneksyon :) Narito ang sandali kung kailan ito ay hindi na nagkakahalaga ng pag-uusap tungkol sa pangkalahatang pag-andar ng alon, bagaman ang mga probabilistikong katangian sa mga tuntunin ng quantum mechanics ay nananatiling pareho na kung ang function na ito ay patuloy na naglalarawan sa pangkalahatang alon. Nangangahulugan lamang ito ng pagpapanatili ng kakayahang magpakita ng pare-parehong ugnayan.

Ang paraan ng pagkuha ng mga gusot na electron sa pamamagitan ng kanilang pakikipag-ugnayan ay inilarawan: http://www.scientific.ru/journal/news/n231201.html o popularly-schematically - sa http://www.membrana.ru/articles/technic/2002/02/08/170200.html : " Upang lumikha ng isang "kaugnayang walang katiyakan" para sa mga electron, iyon ay, upang "malituhin" ang mga ito, kailangan mong tiyakin na sila ay magkapareho sa lahat ng aspeto, at pagkatapos ay kunan ang mga electron na ito sa beam splitter (beam splitter). Ang mekanismo ay "naghahati" sa bawat isa sa mga electron, na nagdadala sa kanila sa isang quantum state ng "superposition", bilang isang resulta kung saan ang elektron ay lilipat sa isa sa dalawang mga landas na may pantay na posibilidad.".

2. Sa mga istatistika ng pagsukat sa magkabilang panig, ang pare-parehong pagkakapare-pareho ng randomness sa mga pares ay maaaring humantong sa isang paglabag sa hindi pagkakapantay-pantay ni Bell sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon. Ngunit hindi sa pamamagitan ng paggamit ng ilang espesyal, ngunit hindi kilalang quantum mechanical essence.

Ang sumusunod na maliit na artikulo (batay sa mga ideyang itinakda ni R. Pnrose) ay nagbibigay-daan sa iyo na masubaybayan (ipakita ang prinsipyo, halimbawa) kung paano ito posible: Relativity of Bell's inequalities o Ang bagong isip ng hubad na hari. Ipinakita rin ito sa gawain ni A.V. Belinsky, na inilathala sa Uspekhi fizicheskikh nauk: Bell's theorem nang walang pagpapalagay ng lokalidad. Isa pang gawa ni A.V. Belinsky para sa pagmuni-muni ng mga interesado: Bell's theorem para sa trichotomous observables, pati na rin ang isang talakayan sa d.f.-m.s., prof., acad. Valery Borisovich Morozov (pangkalahatang kinikilalang coryphaeus ng mga forum ng Physics Department ng FRTK-MIPT at "mga club"), kung saan iminungkahi ni Morozov para sa pagsasaalang-alang ang parehong mga gawa na ito ni A.V. Belinsky: Karanasan ng Aspekto: isang tanong para kay Morozov. At bilang karagdagan sa paksa ng posibilidad ng mga paglabag sa mga hindi pagkakapantay-pantay ni Bell nang hindi nagpapakilala ng anumang pangmatagalang aksyon: Bell's Inequality Modeling.

Iginuhit ko ang iyong pansin sa katotohanan na ang "Relativity of Bell's Inequalities or the New Mind of the Naked King", pati na rin ang "Bell's Theorem without Assumption of Locality" sa konteksto ng artikulong ito ay hindi nagpapanggap na naglalarawan ng mekanismo ng quantum mechanical gusot. Ang problema ay ipinapakita sa huling pangungusap ng unang link: "Walang dahilan upang sumangguni sa paglabag sa mga hindi pagkakapantay-pantay ni Bell bilang isang hindi mapag-aalinlanganang pagpapabulaanan ng anumang modelo ng lokal na realismo." mga. ang hangganan ng paggamit nito ay ang teorama na nakasaad sa simula: "Maaaring may mga modelo ng klasikal na lokalidad kung saan nilalabag ang mga hindi pagkakapantay-pantay ni Bell.". Tungkol dito - mga karagdagang paliwanag sa talakayan.

Magdadala ako ng sarili kong model.
Ang "paglabag sa lokal na realismo" ay isang relativistikong epekto lamang.
Walang sinuman (normal) ang nakikipagtalo sa katotohanan na para sa isang sistema na gumagalaw sa bilis na nililimitahan (ang bilis ng liwanag sa vacuum) ay walang espasyo o oras (ang pagbabagong Lorentz sa kasong ito ay nagbibigay ng zero na oras at espasyo), i.e. para sa isang quantum ito ay pareho dito at doon, gaano man ito kalayo ay maaaring doon.
Malinaw na ang entangled quanta ay may sariling panimulang punto. At ang mga electron ay parehong quanta sa estado ng isang nakatayong alon, i.e. umiiral dito at doon nang sabay-sabay para sa buong buhay ng elektron. Ang lahat ng mga pag-aari ng quanta ay lumabas na paunang natukoy para sa atin, ang mga taong nakikita ito mula sa labas, kaya't. Sa huli tayo ay binubuo ng quanta na naririto at nariyan. Para sa kanila, ang bilis ng pagpapalaganap ng pakikipag-ugnayan (paglilimita sa bilis) ay walang katapusang mataas. Ngunit ang lahat ng mga infinity na ito ay magkakaiba, pati na rin sa iba't ibang haba ng mga segment, bagaman ang bawat isa ay may walang katapusang bilang ng mga puntos, ngunit ang ratio ng mga infinity na ito ay nagbibigay ng ratio ng mga haba. Ganito ang hitsura ng oras at espasyo sa atin.
Para sa amin, nilalabag ang lokal na realismo sa mga eksperimento, ngunit hindi para sa quanta.
Ngunit ang pagkakaibang ito ay hindi nakakaapekto sa katotohanan sa anumang paraan, dahil hindi natin magagamit ang gayong walang katapusang bilis sa pagsasanay. Ang alinman sa impormasyon, o, lalo na ang bagay, ay ipinadala nang walang katapusan nang mabilis sa panahon ng "quantum teleportation".
Kaya lahat ng ito ay isang biro ng relativistic effect, wala nang iba pa. Magagamit ang mga ito sa quantum cryptography o kung ano pa man, at hindi rin ito magagamit para sa totoong long-range na aksyon.

Biswal naming tinitingnan ang kakanyahan ng ipinapakita ng hindi pagkakapantay-pantay ni Bell.
1. Kung ang oryentasyon ng mga metro sa magkabilang dulo ay pareho, kung gayon ang pagsukat ng spin sa magkabilang dulo ay palaging magiging kabaligtaran.
2. Kung ang oryentasyon ng mga metro ay kabaligtaran, kung gayon ang resulta ay magiging pareho.
3. Kung ang oryentasyon ng kaliwang gauge ay naiiba sa oryentasyon ng kanan nang mas mababa sa isang tiyak na anggulo, ang punto 1 ay ipapatupad at ang mga pagkakataon ay nasa loob ng posibilidad na hinulaang ni Bell para sa mga independiyenteng particle.
4. Kung lumampas ang anggulo, kung gayon - punto 2 at ang mga tugma ay magiging mas malaki kaysa sa posibilidad na hinulaang ni Bell.

Yung. sa isang mas maliit na anggulo, makakakuha tayo ng higit na kabaligtaran na mga halaga ng mga spin, at sa isang mas malaking anggulo, na higit sa lahat ay magkakasabay.
Kung bakit ito nangyayari sa pag-ikot ay maaaring isipin, na nasa isip na ang pag-ikot ng isang electron ay isang magnet, at sinusukat din sa pamamagitan ng oryentasyon ng magnetic field (o sa isang libreng quantum, ang spin ay ang direksyon ng polariseysyon at sinusukat ng ang oryentasyon ng puwang kung saan dapat mahulog ang eroplano ng pag-ikot ng polariseysyon).
Malinaw na sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga magnet na sa una ay naka-link at nagpapanatili ng kanilang magkaparehong oryentasyon noong ipinadala, kami magnetic field kapag nagsusukat, maiimpluwensyahan natin sila (lumingon sa isang direksyon o iba pa) sa parehong paraan tulad ng nangyayari sa mga quantum paradox.
Malinaw na kapag nakatagpo ng magnetic field (kabilang ang spin ng isa pang electron), ang spin ay kinakailangang i-orient ang sarili nito alinsunod dito (magkabaligtaran sa kaso ng spin ng isa pang electron). Iyon ang dahilan kung bakit sinasabi nila na "ang oryentasyon ng spin ay lumitaw lamang sa kurso ng pagsukat", ngunit ito ay nakasalalay sa paunang posisyon nito (kung saan ang direksyon upang paikutin) at ang direksyon ng impluwensya ng metro.
Malinaw na walang pangmatagalang aksyon ang kinakailangan para dito, tulad ng hindi kinakailangan na magreseta ng gayong pag-uugali sa paunang estado ng mga particle.
Mayroon akong dahilan upang maniwala na sa ngayon, kapag sinusukat ang pag-ikot ng mga indibidwal na electron, ang mga intermediate na estado ng spin ay hindi isinasaalang-alang, ngunit nakararami lamang - kasama ang patlang ng pagsukat at laban sa patlang. Mga halimbawa ng pamamaraan: , . Ito ay nagkakahalaga ng pagbibigay pansin sa petsa ng pagbuo ng mga pamamaraang ito, na mas huli kaysa sa mga eksperimento na inilarawan sa itaas.
Ang ipinakita na modelo, siyempre, ay pinasimple (sa quantum phenomena, ang spin ay hindi eksakto ang tunay na mga magnet, bagaman ito ang nagbibigay ng lahat ng naobserbahang magnetic phenomena) at hindi isinasaalang-alang ang maraming mga nuances. Samakatuwid, ito ay hindi isang paglalarawan ng isang tunay na kababalaghan, ngunit nagpapakita lamang posibleng prinsipyo. At ipinakita rin niya kung gaano kasama ang basta magtiwala sa descriptive formalism (formulas) nang hindi nauunawaan ang esensya ng mga nangyayari.
Kasabay nito, tama ang teorama ni Bell sa pagbabalangkas mula sa artikulo ni Aspek: "imposibleng makahanap ng isang teorya na may karagdagang parameter na nakakatugon sa Pangkalahatang paglalarawan na nagpaparami ng lahat ng mga hula ng quantum mechanics." at wala man lang sa pormulasyon ni Penrose: "lumalabas na imposibleng kopyahin ang mga hula ng quantum theory sa ganitong paraan (non-quantum)." mga modelo, maliban sa quantum mechanical eksperimento, ang paglabag sa mga hindi pagkakapantay-pantay ni Bell ay hindi posible.

Ito ay isang medyo pinalaking, maaaring sabihin ng isang bulgar na halimbawa ng interpretasyon, para lamang ipakita kung paano ang isang tao ay maaaring malinlang sa mga naturang resulta. Ngunit bigyan natin ng malinaw na kahulugan ang gustong patunayan ni Bell at kung ano talaga ang nangyayari. Gumawa si Bell ng isang eksperimento na nagpapakita na walang umiiral na "algorithm" sa pagkagambala, isang paunang itinatag na ugnayan (tulad ng iginiit ng mga kalaban noong panahong iyon, na nagsasabing mayroong ilang mga nakatagong parameter na tumutukoy sa gayong ugnayan). At pagkatapos ay ang mga probabilidad sa kanyang mga eksperimento ay dapat na mas mataas kaysa sa posibilidad ng isang talagang random na proseso (bakit mahusay na inilarawan sa ibaba).
PERO sa totoo lang, pareho lang sila ng probabilistic dependencies. Ano ang ibig sabihin nito? Nangangahulugan ito na walang paunang natukoy, paunang natukoy na koneksyon sa pagitan ng pag-aayos ng isang parameter sa pamamagitan ng isang pagsukat, ngunit ang naturang resulta ng pag-aayos ay nagmumula sa katotohanan na ang mga proseso ay may parehong (komplementaryong) probability function (na, sa pangkalahatan, direktang sumusunod mula sa quantum mechanical concepts), ay ang pagsasakatuparan ng isang parameter sa panahon ng pag-aayos, na hindi tinukoy dahil sa kawalan ng espasyo at oras sa "reference frame" nito dahil sa pinakamataas na posibleng dinamika ng pagkakaroon nito (ang relativistic effect na pormal na ginawa ni Lorentz. pagbabagong-anyo, tingnan ang Vacuum, quanta, matter).

Ganito inilarawan ni Brian Greene ang metodolohikal na kakanyahan ng karanasan ni Bell sa kanyang aklat na The Fabric of the Cosmos. Mula sa kanya, ang bawat isa sa dalawang manlalaro ay nakatanggap ng maraming kahon, bawat isa ay may tatlong pinto. Kung ang unang manlalaro ay nagbukas ng parehong pinto tulad ng pangalawa sa isang kahon na may parehong numero, pagkatapos ay kumikislap ito sa parehong ilaw: pula o asul.
Ipinapalagay ng unang manlalaro na si Scully na ito ay tinitiyak ng flash color program na naka-embed sa bawat pares, depende sa pinto, ang pangalawang manlalaro na si Mulder ay naniniwala na ang mga flash ay sumusunod na may pantay na posibilidad, ngunit kahit papaano ay konektado (sa pamamagitan ng hindi lokal na long-range na aksyon. ). Ayon sa pangalawang manlalaro, ang karanasan ang nagpapasya sa lahat: kung ang programa ay, kung gayon ang posibilidad ng parehong mga kulay kapag ang iba't ibang mga pinto ay sapalarang binuksan ay dapat na higit sa 50%, salungat sa tunay na random na posibilidad. Nagbigay siya ng isang halimbawa kung bakit:
Para lamang sa pagiging konkreto, isipin natin na ang programa para sa globo sa isang hiwalay na kahon ay gumagawa ng mga kulay asul (1st door), asul (2nd door) at pula (3rd door). Ngayon, dahil pareho kaming pumili ng isa sa tatlong pinto, may kabuuang siyam na posibleng kumbinasyon ng mga pinto na mapipili naming buksan para sa kahon na ito. Halimbawa, maaari kong piliin ang tuktok na pinto sa aking kahon, habang maaari mong piliin ang gilid na pinto sa iyong kahon; o maaari kong piliin ang pintuan sa harap at maaari mong piliin ang pinakamataas na pinto; at iba pa."
"Oh sige." Tumalon si Scully. "Kung tatawagin natin ang tuktok na pinto 1, ang gilid na pinto 2, at ang pintuan sa harap na 3, kung gayon ang siyam na posibleng kumbinasyon ng pinto ay (1,1), (1,2), (1,3), (2,1) lamang. ), ( 2.2), (2.3), (3.1), (3.2) at (3.3)."
"Oo, tama iyan," patuloy ni Mulder. - "Ngayon mahalagang punto: Sa siyam na posibilidad na ito, tandaan na ang limang kumbinasyon ng mga pinto - (1.1), (2.2), (3.3), (1.2) at (2.1) - ay humahantong sa resulta na nakikita natin kung paano kumikislap ang mga globo sa ating mga kahon nang pareho. mga kulay.
Ang unang tatlong kumbinasyon ng mga pinto ay ang mga kung saan pipiliin natin ang parehong mga pinto, at tulad ng alam natin, ito ay palaging humahantong sa katotohanan na nakikita natin ang parehong mga kulay. Ang iba pang dalawang kumbinasyon ng mga pinto (1,2) at (2,1) ay nagreresulta sa parehong mga kulay dahil ang programa ay nagdidikta na ang mga sphere ay magkislap ng parehong kulay - asul - kung ang alinman sa pinto 1 o pinto 2 ay bukas. Kaya, dahil ang 5 ay higit sa kalahati ng 9, nangangahulugan ito na para sa higit sa kalahati - higit sa 50 porsiyento - ng mga posibleng kumbinasyon ng mga pinto na maaari nating piliin na buksan, ang mga sphere ay magkislap ng parehong kulay."
"Pero teka," protesta ni Scully. - "Isa lamang itong halimbawa ng isang espesyal na programa: asul, asul, pula. Sa aking paliwanag, ipinapalagay ko na ang mga kahon na may iba't ibang numero ay maaaring pangkalahatang kaso magkakaroon ng iba't ibang programa.
"Talaga, hindi mahalaga. Ang konklusyon ay may bisa para sa alinman sa mga posibleng programa.

At ito nga ang kaso kung tayo ay nakikitungo sa isang programa. Ngunit hindi ito ang lahat ng kaso kung tayo ay nakikitungo sa mga random na dependency para sa maraming mga eksperimento, ngunit ang bawat isa sa mga randomness na ito ay may parehong anyo sa bawat eksperimento.
Sa kaso ng mga electron, noong una silang ipinares, na nagsisiguro sa kanilang ganap na umaasa na mga pag-ikot (magkabaligtaran) at nakakalat, ang pagtutulungang ito, siyempre, ay napanatili na may kumpletong pangkalahatang larawan ng tunay na posibilidad ng mga dropout at sa katotohanan na ito masasabi nang maaga kung paano imposible ang mga pag-ikot ng dalawang electron sa isang pares hanggang sa matukoy ang isa sa mga ito, ngunit sila ay "na" (kung maaari kong sabihin na may kaugnayan sa isang bagay na walang sariling sukatan ng oras at espasyo) magkaroon ng isang tiyak na kamag-anak na posisyon.

Dagdag pa sa aklat ni Brian Green:
may paraan para suriin kung hindi sinasadyang sumalungat tayo sa SRT. Ang karaniwang pag-aari para sa bagay at enerhiya ay ang mga ito, na inililipat mula sa isang lugar patungo sa lugar, ay maaaring magpadala ng impormasyon. Ang mga photon, na naglalakbay mula sa isang istasyon ng pagpapadala ng radyo patungo sa iyong receiver, ay nagdadala ng impormasyon. Ang mga electron, na naglalakbay sa mga cable ng Internet patungo sa iyong computer, ay nagdadala ng impormasyon. Sa anumang sitwasyon kung saan ang isang bagay—kahit isang bagay na hindi pa nakikilala—ay nilalayong gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag, ang isang tiyak na pagsubok ay upang tanungin kung ito ay nagpapadala, o hindi bababa sa maaaring magpadala, ng impormasyon. Kung ang sagot ay hindi, ang karaniwang pangangatwiran ay pumasa na walang lumalampas sa bilis ng liwanag at ang SRT ay nananatiling hindi hinahamon. Sa pagsasagawa, kadalasang ginagamit ng mga physicist ang pagsusulit na ito upang matukoy kung ang ilang banayad na proseso ay lumalabag sa mga batas ng espesyal na relativity. Walang nakaligtas sa pagsubok na ito.

Tungkol naman sa paglapit ni R. Penrose at atbp. mga interpreter, pagkatapos ay mula sa kanyang gawaing Penrouz.djvu susubukan kong i-highlight ang pangunahing saloobin (pananaw sa mundo) na direktang humahantong sa mga mystical na pananaw tungkol sa hindi lokalidad (kasama ang aking mga komento - itim na kulay):

Kinailangan na humanap ng paraan na magpapahintulot sa atin na paghiwalayin ang katotohanan mula sa mga pagpapalagay sa matematika - isang uri ng pormal na pamamaraan, gamit kung saan masasabi nang may katiyakan kung ang isang ibinigay na pahayag sa matematika ay totoo o hindi. (pagtutol tingnan ang pamamaraan at Katotohanan ni Aristotle, pamantayan ng katotohanan). Hangga't ang problemang ito ay maayos na nalutas, ang isa ay halos hindi maaaring seryosong umasa para sa tagumpay sa paglutas ng iba, mas kumplikadong mga problema - ang mga may kinalaman sa likas na katangian ng mga puwersa na nagpapagalaw sa mundo, anuman ang kaugnayan ng parehong pwersa na ito sa matematikal na katotohanan. Ang pagsasakatuparan na ang hindi maitatanggi na matematika ay ang susi sa pag-unawa sa uniberso ay marahil ang una sa pinakamahalagang tagumpay sa agham sa pangkalahatan. Kahit na ang mga sinaunang Egyptian at Babylonians ay nahulaan ang tungkol sa mga katotohanan sa matematika ng iba't ibang uri, ngunit ang unang bato sa pundasyon ng pag-unawa sa matematika ...
... ang mga tao sa unang pagkakataon ay nagkaroon ng pagkakataon na bumalangkas ng maaasahan at malinaw na hindi masasagot na mga pahayag - mga pahayag, na ang katotohanan ay hindi nag-aalinlangan kahit ngayon, sa kabila ng katotohanan na ang agham ay sumulong nang malayo mula noong mga panahong iyon. Sa unang pagkakataon, ang tunay na walang hanggang kalikasan ng matematika ay ipinahayag sa mga tao.
Ano ang isang mathematical proof? Sa matematika, ang isang patunay ay isang hindi nagkakamali na pangangatwiran na gumagamit lamang ng mga pamamaraan ng purong lohika. (Walang purong lohika. Ang lohika ay isang axiomatic na pormalisasyon ng mga pattern at relasyon na matatagpuan sa kalikasan) nagbibigay-daan upang makagawa ng isang hindi malabo na konklusyon tungkol sa bisa ng isa o isa pang pahayag sa matematika batay sa bisa ng anumang iba pang mga pahayag sa matematika, alinman sa nauna nang naitatag sa katulad na paraan, o hindi nangangailangan ng patunay (mga espesyal na pahayag sa elementarya, ang katotohanan ng na, sa pangkalahatang opinyon, ay maliwanag, ay tinatawag na axioms) . Ang isang napatunayang mathematical statement ay karaniwang tinatawag na theorem. Dito ko siya hindi maintindihan: kung tutuusin, may mga simpleng nakasaad pero hindi napatunayang theorems.
... Ang layunin ng mga konsepto ng matematika ay dapat na kinakatawan bilang mga walang hanggang bagay; hindi dapat isipin ng isang tao na ang kanilang pag-iral ay nagsisimula sa sandaling lumitaw sila sa isang anyo o iba pa sa imahinasyon ng tao.
... Kaya, ang pag-iral ng matematika ay naiiba hindi lamang sa pagkakaroon ng pisikal, kundi pati na rin sa pag-iral na kayang ipagkaloob ng ating kamalayan na pang-unawa sa bagay. Gayunpaman, ito ay malinaw na konektado sa huling dalawang anyo ng pag-iral - i.e. sa pisikal at mental na pag-iral. Ang koneksyon ay isang ganap na pisikal na konsepto, ano ang ibig sabihin ng Penrose dito?- at ang mga kaukulang koneksyon ay kasing saligan ng mga ito ay misteryoso.
kanin. 1.3. Tatlong "mundo" - Platonic mathematical, pisikal at mental - at tatlong pangunahing bugtong na nag-uugnay sa kanila...
... Kaya, ayon sa ipinapakita sa fig. 1.3 scheme, ang buong pisikal na mundo ay kinokontrol ng mga batas sa matematika. Sa mga susunod na kabanata ng aklat, makikita natin na mayroong malakas (bagaman hindi kumpleto) na katibayan upang suportahan ang pananaw na ito. Kung paniniwalaan natin ang ebidensyang ito, dapat nating aminin na ang lahat ng bagay na umiiral sa pisikal na uniberso, hanggang sa pinakamaliit na detalye, ay talagang pinamamahalaan ng tumpak na mga prinsipyo sa matematika - maaaring mga equation. Heto ako tahimik lang na nagbabadya....
...Kung ito ay gayon, kung gayon ang aming mga pisikal na aksyon ay ganap at ganap na napapailalim sa naturang unibersal na kontrol sa matematika, bagaman ang "kontrol" na ito ay nagpapahintulot pa rin sa isang tiyak na randomness sa pag-uugali, na kinokontrol ng mahigpit na probabilistikong mga prinsipyo.
Maraming mga tao ang nagsisimulang makaramdam ng hindi komportable sa gayong mga pagpapalagay; para sa akin at para sa aking sarili, aminin ko, ang mga kaisipang ito ay nagdudulot ng ilang pagkabalisa.
... Marahil, sa ilang diwa, ang tatlong mundo ay hindi magkahiwalay na mga entidad, ngunit sumasalamin lamang sa iba't ibang aspeto ng ilang mas pangunahing KATOTOHANAN (idiniin ko) na naglalarawan sa mundo sa kabuuan - isang katotohanan na sa kasalukuyan ay hindi natin nakikita. may kaunting mga konsepto. - malinis Mystic....
.................
Lumalabas pa nga na may mga rehiyon sa screen na hindi naa-access sa mga particle na ibinubuga ng pinagmulan, sa kabila ng katotohanan na ang mga particle ay maaaring matagumpay na makapasok sa mga rehiyong ito kapag isa lamang sa mga slits ang nakabukas! Bagama't ang mga spot ay lumilitaw sa screen nang paisa-isa sa mga naisalokal na posisyon, at bagaman ang bawat pagtatagpo ng particle sa screen ay maaaring maiugnay sa isang tiyak na pagkilos ng paglabas ng particle ng pinagmulan, ang pag-uugali ng particle sa pagitan ng pinagmulan at ang screen, kabilang ang kalabuan na nauugnay sa pagkakaroon ng dalawang puwang sa hadlang, ay katulad ng pag-uugali ng isang alon, kung saan ang alon Kapag ang isang particle ay bumangga sa isang screen, nararamdaman nito ang parehong mga hiwa nang sabay-sabay. Bukod dito (at ito ay lalong mahalaga para sa aming mga agarang layunin), ang distansya sa pagitan ng mga fringes sa screen ay tumutugma sa wavelength A ng aming particle wave, na nauugnay sa particle momentum p ng dating formula na XXXX.
Ang lahat ng ito ay lubos na posible, sasabihin ng isang matino ang pag-iisip na may pag-aalinlangan, ngunit hindi pa ito pinipilit sa amin na gumawa ng isang mukhang walang katotohanan na pagkakakilanlan ng enerhiya-momentum na may ilang uri ng operator! Oo, iyon mismo ang gusto kong sabihin: ang isang operator ay isang pormalismo lamang para sa paglalarawan ng isang kababalaghan sa loob ng tiyak na balangkas nito, at hindi isang pagkakakilanlan sa kababalaghan.
Siyempre, hindi tayo pinipilit nito, ngunit dapat ba tayong tumalikod sa isang himala kapag ito ay lumitaw sa atin?! Ano itong himala? Ang himala ay ang tila kahangalan na ito ng eksperimentong katotohanan (ang mga alon ay lumalabas na mga particle, at ang mga particle ay nagiging mga alon) ay maaaring dalhin sa sistema sa tulong ng isang magandang mathematical formalism, kung saan ang momentum ay talagang kinilala sa " pagkita ng kaibhan sa coordinate" at enerhiya na may "pagkaiba ng oras.
... Ang lahat ng ito ay maayos, ngunit ano ang tungkol sa vector ng estado? Ano ang pumipigil sa iyo na makilala na ito ay kumakatawan sa katotohanan? Bakit ang mga pisiko ay kadalasang lubhang nag-aatubili na kunin ang gayong pilosopikal na posisyon? Hindi lamang mga physicist, ngunit ang mga may lahat ng bagay sa pagkakasunud-sunod na may isang holistic na pananaw sa mundo at hindi hilig na humantong sa hindi tiyak na pangangatwiran.
.... Kung nais mo, maaari mong isipin na ang wave function ng isang photon ay umalis sa pinagmulan sa anyo ng isang malinaw na tinukoy na wave packet ng mga maliliit na laki, pagkatapos, pagkatapos matugunan ang beam splitter, ito ay nahahati sa dalawang bahagi, ang isa sa mga ito ay makikita mula sa splitter, at ang isa ay dumadaan dito, halimbawa, sa isang patayo na direksyon. Sa pareho, naging sanhi kami ng wavefunction na nahati sa dalawang bahagi sa unang beam splitter... Axiom a 1: ang quantum ay hindi mahahati. Ang isang tao na nag-uusap tungkol sa mga kalahati ng isang quantum sa labas ng wavelength nito ay nakikita ko na may hindi gaanong pag-aalinlangan kaysa sa isang taong lumikha ng isang bagong uniberso sa bawat pagbabago sa estado ng quantum. Axiom a 2: hindi binabago ng photon ang trajectory nito, at kung nagbago ito, ito ang muling paglabas ng photon ng electron. Dahil ang isang quantum ay hindi isang nababanat na butil at walang anuman kung saan ito ay tumalbog. Para sa ilang kadahilanan, sa lahat ng paglalarawan ng gayong mga karanasan, ang dalawang bagay na ito ay iniiwasan, bagama't mayroon silang mas pangunahing kahulugan kaysa sa mga epekto na inilarawan. Hindi ko maintindihan kung bakit ito sinasabi ni Penrose, dapat alam niya ang tungkol sa indivisibility ng quantum, tsaka binanggit niya ito sa two-slit description. Sa ganitong mga mahimalang kaso, dapat pa ring subukan ng isa na manatili sa loob ng balangkas ng mga pangunahing axiom, at kung sila ay sumasalungat sa karanasan, ito ay isang pagkakataon upang pag-isipang mabuti ang pamamaraan at interpretasyon.
Tanggapin natin sa ngayon, kahit man lang bilang isang mathematical model ng quantum world, ang kakaibang paglalarawan na ito, ayon sa kung saan ang isang quantum state ay umuusbong sa paglipas ng panahon sa anyo ng isang wave function, kadalasan ay "smeared" sa lahat ng espasyo (ngunit may kakayahang tumuon sa isang mas limitadong lugar), at pagkatapos, kapag ang isang pagsukat ay ginawa, ang estado na ito ay nagiging isang bagay na naisalokal at medyo tiyak.
Yung. seryosong pinag-uusapan ang posibilidad ng pahid ng isang bagay sa loob ng ilang light years na may posibilidad ng agarang pagbabago sa isa't isa. Ito ay maaaring kinakatawan ng puro abstractly - bilang ang pangangalaga ng isang pormal na paglalarawan sa bawat isa sa mga panig, ngunit hindi sa anyo ng ilang uri ng tunay na nilalang, na kinakatawan ng likas na katangian ng quantum. Narito ang isang malinaw na pagpapatuloy ng ideya ng katotohanan ng pagkakaroon ng mga mathematical formalism.

Iyon ang dahilan kung bakit itinuturing ko ang Penrose at ang iba pang katulad na promystically minded physicist na may malaking pag-aalinlangan, sa kabila ng kanilang napakalakas na awtoridad...

Sa aklat ni S. Weinberg na Dreams of a Final Theory:
Ang pilosopiya ng quantum mechanics ay napakawalang-kaugnayan sa aktuwal na paggamit nito kung kaya't ang isang tao ay nagsisimulang maghinala na ang lahat ng malalalim na katanungan tungkol sa kahulugan ng pagsukat ay talagang walang laman, na likha ng di-kasakdalan ng ating wika, na nilikha sa isang mundong praktikal na pinamamahalaan ng mga batas ng klasikal na pisika.

Sa artikulong Ano ang lokalidad at bakit wala ito sa quantum world? , kung saan ang problema ay ibinubuod batay sa mga kamakailang kaganapan ni Alexander Lvovsky, isang empleyado ng RCC at isang propesor sa Unibersidad ng Calgary:
Ang quantum nonlocality ay umiiral lamang sa loob ng balangkas ng Copenhagen interpretation ng quantum mechanics. Alinsunod dito, kapag sinusukat ang isang quantum state, ito ay bumagsak. Kung gagawin nating batayan ang maraming-mundo na interpretasyon, na nagsasabing ang pagsukat ng isang estado ay nagpapalawak lamang ng superposisyon sa nagmamasid, kung gayon walang nonlocality. Ito ay isang ilusyon lamang ng isang tagamasid na "hindi alam" na siya ay pumasok sa isang gusot na estado na may isang particle sa kabaligtaran na dulo ng quantum line.

Ilang konklusyon mula sa artikulo at ang umiiral na talakayan nito.
Sa kasalukuyan, mayroong maraming mga interpretasyon ng iba't ibang antas ng pagiging sopistikado, sinusubukan hindi lamang upang ilarawan ang kababalaghan ng pagkagambala at iba pang "mga di-lokal na epekto", ngunit upang ilarawan ang mga pagpapalagay tungkol sa kalikasan (mekanismo) ng mga phenomena na ito, i.e. mga hypotheses. Bukod dito, nananaig ang opinyon na imposibleng isipin ang isang bagay sa lugar ng paksang ito, ngunit posible lamang na umasa sa ilang mga pormalisasyon.
Gayunpaman, ang parehong mga pormalisasyon na ito ay maaaring magpakita ng humigit-kumulang sa parehong panghihikayat sa anumang nais ng interpreter, hanggang sa paglalarawan ng paglitaw ng isang bagong uniberso sa bawat oras, sa sandali ng kawalan ng katiyakan sa kabuuan. At dahil ang gayong mga sandali ay lumitaw sa panahon ng pagmamasid, pagkatapos ay magdala ng kamalayan - bilang isang direktang kalahok sa quantum phenomena.
Para sa isang detalyadong katwiran - kung bakit ang diskarte na ito ay tila ganap na mali - tingnan ang artikulong Heuristics.
Kaya't sa tuwing ang isa pang cool na mathematician ay magsisimulang patunayan ang isang bagay tulad ng pagkakaisa ng kalikasan ng dalawang ganap na magkaibang phenomena batay sa pagkakapareho ng kanilang paglalarawan sa matematika (mabuti, halimbawa, ito ay seryosong ginagawa sa batas ni Coulomb at batas ng grabidad ni Newton) o "ipaliwanag" quantum entanglement sa pamamagitan ng espesyal na "dimensyon" nang hindi naiisip ang tunay na embodiment nito (o ang pagkakaroon ng mga meridian sa pormalismo kong mga taga-lupa), itatago ko itong handa :)

quantum entanglement

quantum entanglement (entanglement) (eng. Entanglement) - isang quantum mechanical phenomenon kung saan ang quantum state ng dalawa o higit pang mga bagay ay dapat ilarawan na may kaugnayan sa isa't isa, kahit na ang mga indibidwal na bagay ay pinaghihiwalay sa kalawakan. Bilang resulta, may mga ugnayan sa pagitan ng naobserbahan pisikal na katangian mga bagay. Halimbawa, posibleng maghanda ng dalawang particle na nasa parehong quantum state upang kapag ang isang particle ay naobserbahan sa estado na may spin na nakadirekta paitaas, ang spin ng isa ay nakadirekta pababa, at vice versa, at ito sa kabila ng katotohanan na, ayon sa quantum mechanics, hinuhulaan na kung anong mga direksyon ang aktwal na nakukuha sa bawat oras ay imposible. Sa madaling salita, tila ang mga pagsukat na ginawa sa isang sistema ay may agarang epekto sa isa na nakasalikop dito. Gayunpaman, kung ano ang ibig sabihin ng impormasyon sa klasikal na kahulugan ay hindi pa rin maipapasa sa pamamagitan ng gusot nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag.
Noong nakaraan, ang orihinal na terminong "entanglement" ay isinalin sa kabaligtaran na kahulugan - bilang entanglement, ngunit ang kahulugan ng salita ay upang mapanatili ang isang koneksyon kahit na matapos ang isang kumplikadong talambuhay ng isang quantum particle. Kaya sa pagkakaroon ng isang koneksyon sa pagitan ng dalawang mga particle sa isang likid ng isang pisikal na sistema, sa pamamagitan ng "paghila" ng isang butil, posible na matukoy ang isa pa.

Ang quantum entanglement ay ang batayan ng mga teknolohiya sa hinaharap tulad ng quantum computer at quantum cryptography, at ito ay ginamit din sa mga eksperimento sa quantum teleportation. Sa teoretikal at pilosopikal na mga termino, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay isa sa mga pinaka-rebolusyonaryong katangian ng quantum theory, dahil makikita na ang mga ugnayang hinulaang ng quantum mechanics ay ganap na hindi tugma sa mga ideya ng tila halatang lokalidad. tunay na mundo, kung saan ang impormasyon tungkol sa estado ng system ay maipapadala lamang sa pamamagitan ng agarang kapaligiran nito. Ang iba't ibang pananaw sa kung ano talaga ang nangyayari sa proseso ng quantum mechanical entanglement ay humahantong sa iba't ibang interpretasyon ng quantum mechanics.

Background

Noong 1935, binuo nina Einstein, Podolsky at Rosen ang sikat na Einstein-Podolsky-Rosen Paradox, na nagpakita na ang quantum mechanics ay naging isang nonlocal theory dahil sa connectivity. Alam namin kung paano kinukutya ni Einstein ang koneksyon, na tinatawag itong "bangungot na pagkilos sa malayo. Naturally, pinabulaanan ng non-local connectivity ang postulate ng TO tungkol sa paglilimita ng bilis ng liwanag (signal transmission).

Sa kabilang banda, ang quantum mechanics ay naging mahusay sa paghula ng mga eksperimentong resulta, at sa katunayan kahit na ang malakas na mga ugnayan ay naobserbahan dahil sa hindi pangkaraniwang bagay ng pagkagambala. Mayroong isang paraan na tila matagumpay sa pagpapaliwanag ng quantum entanglement, isang "nakatagong variable na teorya" na diskarte kung saan ang ilang ngunit hindi kilalang mga mikroskopikong parameter ay responsable para sa mga ugnayan. Gayunpaman, noong 1964, ipinakita ni J.S. Bell na hindi pa rin posible na makabuo ng isang "mahusay" na lokal na teorya sa ganitong paraan, iyon ay, ang gusot na hinulaang ng quantum mechanics ay maaaring matukoy sa eksperimento mula sa mga resulta na hinulaan ng isang malawak na klase ng mga teorya. kasama ang lokal nakatagong mga parameter. Ang mga resulta ng kasunod na mga eksperimento ay nagbigay ng nakamamanghang kumpirmasyon ng quantum mechanics. Ipinapakita ng ilang pagsusuri na mayroong ilang mga bottleneck sa mga eksperimentong ito, ngunit karaniwang tinatanggap na hindi makabuluhan ang mga ito.

Ang koneksyon ay may isang kawili-wiling kaugnayan sa prinsipyo ng relativity, na nagsasaad na ang impormasyon ay hindi maaaring maglakbay mula sa isang lugar patungo sa isang lugar nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag. Bagama't maaaring magkahiwalay ang dalawang sistema malayong distansiya at maging gusot sa parehong oras, ihatid sa pamamagitan ng kanilang koneksyon kapaki-pakinabang na impormasyon imposible, kaya hindi nilalabag ang causality ng gusot. Nangyayari ito sa dalawang kadahilanan:
1. ang mga resulta ng mga sukat sa quantum mechanics ay pangunahing probabilistic;
2. Ipinagbabawal ng quantum state cloning theorem ang statistical verification ng entangled states.

Mga Dahilan ng Impluwensya ng Particle

Sa ating mundo, mayroong mga espesyal na estado ng ilang mga quantum particle - mga estado na naka-entangled kung saan ang mga quantum correlations ay sinusunod (sa pangkalahatan, ang ugnayan ay isang relasyon sa pagitan ng mga kaganapan sa itaas ng antas ng random coincidences). Ang mga ugnayang ito ay maaaring makita sa eksperimentong paraan, na unang ginawa mahigit dalawampung taon na ang nakalipas at ngayon ay regular na ginagamit sa iba't ibang mga eksperimento. Sa klasikal (iyon ay, hindi quantum) na mundo, mayroong dalawang uri ng mga ugnayan - kapag ang isang kaganapan ay sanhi ng isa pa, o kapag pareho silang may iisang dahilan. Sa quantum theory, lumitaw ang ikatlong uri ng ugnayan, na nauugnay sa mga di-lokal na katangian ng gusot na estado ng ilang mga particle. Ang ikatlong uri ng ugnayan na ito ay mahirap isipin gamit ang pamilyar na mga pagkakatulad sa sambahayan. O baka ang mga quantum correlations na ito ay resulta ng ilang bago, hanggang ngayon ay hindi kilalang interaksyon, dahil sa kung aling mga gusot na particle (at sila lamang!) ang nakakaimpluwensya sa isa't isa?

Ito ay agad na nagkakahalaga ng pagbibigay-diin sa "abnormalidad" ng gayong hypothetical na pakikipag-ugnayan. Ang mga quantum correlations ay sinusunod kahit na ang pagtuklas ng dalawang particle na pinaghihiwalay ng isang malaking distansya ay nangyayari nang sabay-sabay (sa loob ng mga limitasyon ng mga eksperimentong error). Nangangahulugan ito na kung magaganap ang gayong pakikipag-ugnayan, dapat itong magpalaganap sa frame ng sanggunian ng laboratoryo nang napakabilis, sa superluminal na bilis. At mula dito, hindi maiiwasang sumunod na sa ibang mga frame ng sanggunian ang pakikipag-ugnayan na ito ay sa pangkalahatan ay madalian at kahit na kikilos mula sa hinaharap hanggang sa nakaraan (bagaman nang hindi lumalabag sa prinsipyo ng sanhi).

Ang kakanyahan ng eksperimento

Ang geometry ng eksperimento. Ang mga pares ng gusot na mga photon ay nabuo sa Geneva, pagkatapos ay ang mga photon ay ipinadala kasama mga fiber optic cable ng parehong haba (minarkahan ng pula) sa dalawang receiver (minarkahan ng mga titik APD) na may pagitan ng 18 km. Larawan mula sa artikulong pinag-uusapan sa Kalikasan

Ang ideya ng eksperimento ay ang mga sumusunod: lumikha kami ng dalawang gusot na mga photon at ipinapadala ang mga ito sa dalawang detektor nang malayo hangga't maaari (sa inilarawang eksperimento, ang distansya sa pagitan ng dalawang detektor ay 18 km). Sa kasong ito, ginagawa namin ang mga landas ng mga photon patungo sa mga detector bilang magkapareho hangga't maaari, upang ang mga sandali ng kanilang pagtuklas ay mas malapit hangga't maaari. Sa gawaing ito, ang mga sandali ng pagtuklas ay nag-tutugma sa isang katumpakan ng humigit-kumulang 0.3 nanosecond. Ang mga quantum correlations ay sinusunod pa rin sa ilalim ng mga kundisyong ito. Kaya, kung ipagpalagay natin na "gumagana" sila dahil sa pakikipag-ugnayan na inilarawan sa itaas, kung gayon ang bilis nito ay dapat lumampas sa bilis ng liwanag ng isang daang libong beses.
Ang ganitong eksperimento, sa katunayan, ay isinagawa ng parehong grupo bago. Ang pagiging bago ng gawaing ito ay ang eksperimento ay tumagal ng mahabang panahon. Ang mga quantum correlations ay patuloy na sinusunod at hindi nawawala sa anumang oras ng araw.
Bakit ito mahalaga? Kung ang isang hypothetical na interaksyon ay dinadala ng ilang medium, ang medium na ito ay magkakaroon ng natatanging frame of reference. Dahil sa pag-ikot ng Earth, gumagalaw ang laboratory reference frame na may kaugnayan sa reference frame na ito sa iba't ibang bilis. Nangangahulugan ito na ang agwat ng oras sa pagitan ng dalawang kaganapan ng pagtuklas ng dalawang photon ay mag-iiba para sa medium na ito sa lahat ng oras, depende sa oras ng araw. Sa partikular, magkakaroon ng sandali na ang dalawang kaganapang ito para sa kapaligirang ito ay tila magkasabay. (Dito, sa pamamagitan ng paraan, ang katotohanan mula sa teorya ng relativity ay ginagamit na ang dalawang magkasabay na mga kaganapan ay magkasabay sa lahat ng mga inertial frame ng sanggunian na gumagalaw patayo sa linya na nagkokonekta sa kanila).

Kung ang mga quantum correlations ay isinasagawa dahil sa hypothetical na interaksyon na inilarawan sa itaas, at kung ang rate ng interaksyong ito ay may hangganan (kahit na arbitraryong malaki), at sa sandaling ito ang mga ugnayan ay mawawala. Samakatuwid, ang patuloy na pagmamasid sa mga ugnayan sa araw ay ganap na magsasara ng posibilidad na ito. At ang pag-uulit ng naturang eksperimento sa iba't ibang oras ng taon ay magsasara ng hypothesis na ito kahit na may walang katapusang mabilis na pakikipag-ugnayan sa sarili nitong napiling frame of reference.

Sa kasamaang palad, hindi ito nakamit dahil sa di-kasakdalan ng eksperimento. Sa eksperimentong ito, upang masabi na ang mga ugnayan ay aktwal na sinusunod, kinakailangan na maipon ang signal sa loob ng ilang minuto. Ang pagkawala ng mga ugnayan, halimbawa, sa loob ng 1 segundo, hindi mapansin ng eksperimentong ito. Iyon ang dahilan kung bakit hindi nagawang ganap na isara ng mga may-akda ang hypothetical na pakikipag-ugnayan, ngunit nakakuha lamang ng limitasyon sa bilis ng pagpapalaganap nito sa kanilang napiling frame ng sanggunian, na, siyempre, ay lubos na binabawasan ang halaga ng resulta na nakuha.

Siguro...?

Maaaring itanong ng mambabasa: kung, gayunpaman, ang hypothetical na posibilidad na inilarawan sa itaas ay natanto, ngunit ang eksperimento ay pinalampas lamang ito dahil sa kanyang di-kasakdalan, nangangahulugan ba ito na ang teorya ng relativity ay hindi tama? Maaari bang gamitin ang epektong ito para sa superluminal na paghahatid ng impormasyon o kahit para sa paggalaw sa kalawakan?

Hindi. Ang hypothetical na pakikipag-ugnayan na inilarawan sa itaas ng konstruksiyon ay nagsisilbi sa tanging layunin - ito ang "mga gear" na gumagawa ng mga quantum correlations na "gumana". Ngunit napatunayan na na sa tulong ng mga quantum correlations imposibleng magpadala ng impormasyon nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag. Samakatuwid, anuman ang mekanismo ng quantum correlations, hindi nito malalabag ang teorya ng relativity.
© Igor Ivanov

Tingnan ang mga torsion field.
Fundamentals of the Subtle World - pisikal na vacuum at torsion field. apat.

quantum entanglement.

Copyright © 2015 Unconditional Love

• Pagsasalin

Ang quantum entanglement ay isa sa pinakamasalimuot na konsepto sa agham, ngunit ang mga pangunahing prinsipyo nito ay simple. At kung nauunawaan mo ito, ang gusot ay nagbubukas ng daan sa isang mas mahusay na pag-unawa sa mga konsepto tulad ng maraming mundo sa quantum theory.

Isang kaakit-akit na aura ng misteryo ang pumapalibot sa ideya ng quantum entanglement, gayundin ang (kahit papaano) nauugnay na pangangailangan ng quantum theory na dapat mayroong "maraming mundo." Gayunpaman, sa kanilang kaibuturan, ito ay mga pang-agham na ideya na may makamundong kahulugan at partikular na mga aplikasyon. Gusto kong ipaliwanag ang mga konsepto ng gusot at maraming mundo nang simple at malinaw gaya ng pagkakakilala ko sa kanila mismo.

ako

Ang entanglement ay naisip na isang phenomenon na natatangi sa quantum mechanics - ngunit hindi. Sa katunayan, mas mauunawaan (bagaman isang hindi pangkaraniwang diskarte) na magsimula sa isang simple, hindi quantum (klasikal) na bersyon ng pagkakasalubong. Ito ay magbibigay-daan sa amin na paghiwalayin ang mga subtleties na nauugnay sa pagkakabuhol mismo mula sa iba pang mga kakaiba ng quantum theory.

Lumilitaw ang pagkagambala sa mga sitwasyon kung saan mayroon kaming bahagyang impormasyon tungkol sa estado ng dalawang sistema. Halimbawa, dalawang bagay ang maaaring maging ating mga sistema - tawagin natin silang mga kaon. Ang "K" ay magsasaad ng "klasikal" na mga bagay. Ngunit kung gusto mo talagang isipin ang isang bagay na konkreto at kaaya-aya, isipin na ito ay mga cake.

Ang aming mga kaon ay magkakaroon ng dalawang hugis, parisukat o bilog, at ang mga hugis na ito ay magsasaad ng kanilang mga posibleng estado. Pagkatapos ang apat na posibleng magkasanib na estado ng dalawang kaon ay magiging: (parisukat, parisukat), (parisukat, bilog), (bilog, parisukat), (bilog, bilog). Ipinapakita ng talahanayan ang posibilidad na ang system ay nasa isa sa apat na nakalistang estado.

Sasabihin natin na ang mga kaon ay "independyente" kung ang kaalaman tungkol sa estado ng isa sa kanila ay hindi nagbibigay sa atin ng impormasyon tungkol sa estado ng isa pa. At ang mesa na ito ay may gayong pag-aari. Kung ang unang kaon (cake) ay parisukat, hindi pa rin natin alam ang hugis ng pangalawa. Sa kabaligtaran, ang hugis ng pangalawa ay walang sinasabi sa atin tungkol sa hugis ng una.

Sa kabilang banda, sinasabi namin na ang dalawang kaon ay nagkakasalikop kung ang impormasyon tungkol sa isa ay nagpapabuti sa aming kaalaman tungkol sa isa pa. Ang pangalawang tablet ay magpapakita sa amin ng isang malakas na pagkakasalubong. Sa kasong ito, kung ang unang kaon ay bilog, malalaman natin na ang pangalawa ay bilog din. At kung ang unang kaon ay parisukat, kung gayon ang pangalawa ay magiging pareho. Ang pag-alam sa hugis ng isa, maaari nating katangi-tanging matukoy ang hugis ng isa.

Ang quantum na bersyon ng entanglement ay mukhang, sa katunayan, pareho - ito ay isang kakulangan ng kalayaan. Sa quantum theory, ang mga estado ay inilalarawan ng mga bagay na matematikal na tinatawag na mga function ng alon. Ang mga patakaran na pinagsasama ang mga function ng wave na may mga pisikal na posibilidad ay nagdudulot ng mga napaka-kagiliw-giliw na mga komplikasyon, na tatalakayin natin sa ibang pagkakataon, ngunit ang pangunahing konsepto ng gusot na kaalaman na ipinakita namin para sa klasikal na kaso ay nananatiling pareho.

Bagama't hindi maituturing na mga quantum system ang mga cake, natural na nangyayari ang pagkakasalubong sa mga quantum system - halimbawa, pagkatapos ng mga banggaan ng particle. Sa pagsasagawa, ang mga hindi nababagong (independent) na estado ay maaaring ituring na mga bihirang eksepsiyon, dahil ang mga ugnayan ay lumitaw sa pagitan ng mga ito sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga system.

Isaalang-alang, halimbawa, ang mga molekula. Binubuo sila ng mga subsystem - partikular, mga electron at nuclei. Ang pinakamababang estado ng enerhiya ng isang molekula, kung saan ito ay karaniwang matatagpuan, ay isang mataas na gusot na estado ng mga electron at isang nucleus, dahil ang pag-aayos ng mga bumubuo ng mga particle na ito ay hindi nangangahulugang magiging independyente. Kapag gumagalaw ang nucleus, gumagalaw ang elektron kasama nito.

Bumalik tayo sa ating halimbawa. Kung isusulat natin ang Φ■, Φ● bilang mga function ng wave na naglalarawan ng system 1 sa mga square o round na estado nito, at ψ■, ψ● para sa mga function ng wave na naglalarawan ng system 2 sa mga square o round na estado nito, kung gayon sa ating gumaganang halimbawa, ang lahat ng estado ay maaaring inilarawan , kung paano:

Independent: Φ■ ψ■ + Φ■ ψ● + Φ● ψ■ + Φ● ψ●

Nalilito: Φ■ ψ■ + Φ● ψ●

Ang independiyenteng bersyon ay maaari ding isulat bilang:

(Φ■ + Φ●)(ψ■ + ψ●)

Pansinin kung paano sa huling kaso ang mga bracket ay malinaw na naghihiwalay sa una at pangalawang sistema sa mga independiyenteng bahagi.

Mayroong maraming mga paraan upang lumikha ng mga gusot na estado. Ang isa ay upang sukatin ang composite system na nagbibigay sa iyo ng bahagyang impormasyon. Posibleng malaman, halimbawa, na ang dalawang sistema ay sumang-ayon na magkaroon ng parehong anyo nang hindi nalalaman kung aling anyo ang kanilang pinili. Ang konseptong ito ay magiging mahalaga sa ibang pagkakataon.

Ang mas maraming katangiang kahihinatnan ng quantum entanglement, tulad ng Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) at Greenberg-Horn-Seilinger (GHZ) effect, ay nagmumula sa pakikipag-ugnayan nito sa isa pang katangian ng quantum theory na tinatawag na "complementarity principle". Upang talakayin ang EPR at GHZ, hayaan ko munang ipakilala sa iyo ang prinsipyong ito.

Hanggang sa puntong ito, naisip natin na ang mga kaon ay may dalawang hugis (parisukat at bilog). Ngayon isipin na mayroon din silang dalawang kulay - pula at asul. Isinasaalang-alang ang mga klasikal na sistema tulad ng mga cake, ang karagdagang pag-aari na ito ay nangangahulugan na ang isang kaon ay maaaring umiral sa isa sa apat na posibleng estado: pulang parisukat, pulang bilog, asul na parisukat, at asul na bilog.

Ngunit ang mga quantum cake ay mga quantum cake... O mga quantons... Ang mga ito ay medyo naiiba. Ang katotohanan na ang quanton sa ilang mga sitwasyon ay maaaring magkaroon magkaibang anyo at ang kulay ay hindi nangangahulugang mayroon itong parehong anyo at kulay sa parehong oras. Sa katunayan, ang sentido komun na hinihingi ni Einstein sa pisikal na katotohanan ay hindi tumutugma sa mga eksperimentong katotohanan, gaya ng makikita natin sa lalong madaling panahon.

Masusukat natin ang hugis ng isang quanton, ngunit sa paggawa nito nawawala natin ang lahat ng impormasyon tungkol sa kulay nito. O maaari nating sukatin ang isang kulay ngunit nawawalan ng impormasyon tungkol sa hugis nito. Ayon sa quantum theory, hindi natin masusukat ang parehong hugis at kulay nang sabay. Walang kumpleto ang pananaw ng sinuman sa quantum reality; dapat isaalang-alang ng isa ang maraming magkakaibang at kapwa eksklusibong mga larawan, na ang bawat isa ay may sariling hindi kumpletong ideya kung ano ang nangyayari. Ito ang kakanyahan ng prinsipyo ng complementarity, tulad ng ito ay binuo ni Niels Bohr.

Bilang resulta, pinipilit tayo ng quantum theory na maging maingat sa pagbibigay ng mga katangian sa pisikal na katotohanan. Upang maiwasan ang kontrobersya, dapat itong kilalanin na:

Walang ari-arian kung hindi ito nasusukat.
Ang pagsukat ay isang aktibong proseso na nagbabago sa system na sinusukat

II

Inilalarawan namin ngayon ang dalawang huwarang, ngunit hindi klasiko, mga paglalarawan ng mga kakaibang teorya ng quantum. Parehong nasubok sa mahigpit na mga eksperimento (sa totoong mga eksperimento, hindi sinusukat ng mga tao ang mga hugis at kulay ng mga cake, ngunit ang angular na momentum ng mga electron).

Inilarawan nina Albert Einstein, Boris Podolsky at Nathan Rosen (EPR) ang kamangha-manghang epekto na nangyayari kapag ang dalawang quantum system ay nagkakasalikop. Pinagsasama ng epekto ng EPR ang isang espesyal, naaabot sa eksperimento na anyo ng quantum entanglement sa prinsipyo ng complementarity.

Ang isang pares ng EPR ay binubuo ng dalawang quanton, bawat isa ay maaaring masukat sa hugis o kulay (ngunit hindi pareho). Ipagpalagay na marami tayong mga ganoong pares, lahat sila ay pareho, at maaari nating piliin kung aling mga sukat ang gagawin natin sa kanilang mga bahagi. Kung susukatin natin ang hugis ng isa sa mga miyembro ng EPR-pair, pantay ang posibilidad na makakuha tayo ng parisukat o bilog. Kung susukatin natin ang kulay, pagkatapos ay may parehong posibilidad na makakakuha tayo ng pula o asul.

Ang mga kagiliw-giliw na epekto na tila kabalintunaan sa EPR ay lumitaw kapag sinusukat namin ang parehong miyembro ng pares. Kapag sinusukat namin ang kulay ng parehong mga miyembro, o ang kanilang hugis, makikita namin na ang mga resulta ay palaging tumutugma. Iyon ay, kung nakita natin na ang isa sa kanila ay pula at pagkatapos ay sukatin ang kulay ng pangalawa, makikita rin natin na ito ay pula - at iba pa. Sa kabilang banda, kung susukatin natin ang hugis ng isa at ang kulay ng isa, walang ugnayan na sinusunod. Iyon ay, kung ang una ay isang parisukat, kung gayon ang pangalawa na may parehong posibilidad ay maaaring asul o pula.

Ayon sa quantum theory, makakakuha tayo ng mga ganoong resulta kahit na ang dalawang sistema ay pinaghihiwalay ng isang malaking distansya at ang mga sukat ay kinuha halos sabay-sabay. Ang pagpili ng uri ng pagsukat sa isang lokasyon ay tila nakakaapekto sa estado ng system sa ibang lugar. Ang "nakakatakot na pagkilos na ito sa malayo," gaya ng tawag dito ni Einstein, ay tila nangangailangan ng paghahatid ng impormasyon - sa aming kaso, impormasyon tungkol sa pagsukat na kinuha - sa bilis na mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag.

Ngunit ito ba? Hanggang sa alam ko kung anong resulta ang nakuha mo, hindi ko alam kung ano ang aasahan. Nakakakuha ako ng kapaki-pakinabang na impormasyon kapag nakuha ko ang iyong resulta, hindi kapag nagsukat ka. At anumang mensahe na naglalaman ng resulta na iyong natanggap ay dapat na maipadala sa ilang pisikal na paraan, mas mabagal kaysa sa bilis ng liwanag.

Sa karagdagang pag-aaral, ang kabalintunaan ay mas nawasak. Isaalang-alang natin ang estado ng pangalawang sistema, kung ang pagsukat ng una ay nagbigay ng pulang kulay. Kung magpasya kaming sukatin ang kulay ng pangalawang quanton, makakakuha kami ng pula. Ngunit sa pamamagitan ng prinsipyo ng complementarity, kung magpasya tayong sukatin ang hugis nito kapag ito ay nasa "pula" na estado, magkakaroon tayo ng pantay na pagkakataon na makakuha ng isang parisukat o isang bilog. Samakatuwid, ang resulta ng EPR ay lohikal na natukoy. Ito ay isa lamang muling pagsasalaysay ng prinsipyo ng complementarity.

Walang kabalintunaan sa katotohanan na ang mga malalayong pangyayari ay magkakaugnay. Pagkatapos ng lahat, kung ilalagay natin ang isa sa dalawang guwantes mula sa isang pares sa mga kahon at ipadala ang mga ito sa iba't ibang bahagi ng planeta, hindi nakakagulat na sa pamamagitan ng pagtingin sa isang kahon, matutukoy ko kung saang kamay nilalaan ang isa pang guwantes. Katulad nito, sa lahat ng mga kaso, ang ugnayan ng mga pares ng EPR ay dapat na maayos sa kanila kapag sila ay malapit upang mapaglabanan nila ang kasunod na paghihiwalay na parang may alaala sila. Ang kakaiba ng EPR paradox ay wala sa posibilidad ng ugnayan mismo, ngunit sa posibilidad ng pangangalaga nito sa anyo ng mga karagdagan.

III

Natuklasan nina Daniel Greenberger, Michael Horn at Anton Zeilinger ang isa pang magandang halimbawa ng quantum entanglement. Kabilang dito ang tatlo sa aming mga quanton, na nasa espesyal na inihandang entangled state (GHZ state). Ibinahagi namin ang bawat isa sa kanila sa iba't ibang malalayong eksperimento. Ang bawat isa ay pipili, nang nakapag-iisa at random, kung susukatin ang isang kulay o isang hugis at itatala ang resulta. Ang eksperimento ay paulit-ulit nang maraming beses, ngunit palaging may tatlong quanton sa estado ng GHZ.

Ang bawat indibidwal na eksperimento ay tumatanggap ng mga random na resulta. Sa pamamagitan ng pagsukat ng hugis ng quanton, nakakakuha siya ng isang parisukat o isang bilog na may pantay na posibilidad; sa pagsukat ng kulay ng quanton, nakakakuha siya ng pula o asul na may pantay na posibilidad. Habang ang lahat ay normal.

Ngunit kapag ang mga eksperimento ay nagsama-sama at naghambing ng mga resulta, ang pagsusuri ay nagpapakita ng isang nakakagulat na resulta. Sabihin nating tinatawag natin ang parisukat na hugis at ang kulay na pula na "uri", at ang mga bilog at Kulay asul- "masama". Nalaman ng mga eksperimento na kung ang dalawa sa kanila ay nagpasya na sukatin ang hugis at ang pangatlo ay pumili ng kulay, ang alinman sa 0 o 2 mga sukat ay "masama" (ibig sabihin, bilog o asul). Ngunit kung ang tatlo ay nagpasya na sukatin ang kulay, kung gayon ang alinman sa 1 o 3 mga sukat ay masama. Hinulaan ito ng quantum mechanics, at iyon mismo ang nangyayari.

Tanong: Ang dami ba ng kasamaan ay pantay o kakaiba? Ang parehong mga posibilidad ay natanto sa iba't ibang mga sukat. Kailangan nating ihinto ang isyung ito. Walang saysay na pag-usapan ang dami ng kasamaan sa isang sistema nang hindi isinasaalang-alang kung paano ito sinusukat. At ito ay humahantong sa mga kontradiksyon.

Ang epekto ng GHZ, gaya ng inilarawan ng physicist na si Sidney Colman, ay "isang sampal sa harap ng quantum mechanics." Sinisira nito ang nakagawian, natutunang pag-asa na ang mga pisikal na sistema ay may paunang natukoy na mga katangian na independyente sa kanilang pagsukat. Kung ito ang kaso, kung gayon ang balanse ng mabuti at masama ay hindi nakasalalay sa pagpili ng mga uri ng pagsukat. Sa sandaling tanggapin mo ang pagkakaroon ng epekto ng GHZ, hindi mo ito malilimutan, at lalawak ang iyong mga abot-tanaw.

IV

Sa ngayon, pinag-uusapan natin kung paano tayo pinipigilan ng entanglement na magtalaga ng mga natatanging independiyenteng estado sa maraming quanton. Ang parehong pangangatwiran ay nalalapat sa mga pagbabago sa isang quanton na nagaganap sa paglipas ng panahon.

Pinag-uusapan natin ang tungkol sa "gusot na mga kwento" kapag imposibleng magtalaga ng isang tiyak na estado sa system sa bawat sandali ng oras. Tulad ng pag-aalis namin ng mga posibilidad sa tradisyonal na pagkakabuhol, maaari rin kaming lumikha ng masalimuot na mga kasaysayan sa pamamagitan ng paggawa ng mga sukat na nangongolekta ng bahagyang impormasyon tungkol sa mga nakaraang kaganapan. Sa pinakasimpleng gusot na mga kuwento, mayroon kaming isang quanton na pinag-aaralan namin sa dalawang magkaibang punto ng oras. Maaari naming isipin ang isang sitwasyon kung saan natukoy namin na ang hugis ng aming quanton ay parisukat sa parehong beses, o bilog sa parehong beses, ngunit ang parehong mga sitwasyon ay nananatiling posible. Ito ay isang temporal na quantum analogy sa pinakasimpleng variant ng entanglement na inilarawan kanina.

Gamit ang isang mas kumplikadong protocol, maaari tayong magdagdag ng kaunting karagdagan sa sistemang ito, at ilarawan ang mga sitwasyon na sanhi ng "many-worlds" na pag-aari ng quantum theory. Ang aming quanton ay maaaring ihanda sa pulang estado, at pagkatapos ay sukatin at makuha sa asul. At tulad ng sa mga naunang halimbawa, hindi natin maaaring permanenteng italaga sa quanton ang pag-aari ng kulay sa pagitan ng dalawang dimensyon; wala itong tiyak na anyo. Napagtanto ng gayong mga kuwento, sa isang limitado ngunit ganap na kontrolado at tumpak na paraan, ang intuwisyon na likas sa larawan ng maraming mundo sa quantum mechanics. Ang isang partikular na estado ay maaaring hatiin sa dalawang magkasalungat na makasaysayang tilapon, na pagkatapos ay muling kumonekta.

Si Erwin Schrödinger, ang tagapagtatag ng quantum theory, na nag-aalinlangan tungkol sa kawastuhan nito, ay nagbigay-diin na ang ebolusyon ng mga quantum system ay natural na humahantong sa mga estado, ang pagsukat kung saan ay maaaring magbigay ng lubhang magkakaibang mga resulta. Ang kanyang pag-iisip na eksperimento sa "Schrödinger's cat" ay nagpapahiwatig, tulad ng alam mo, ang quantum uncertainty, na dinala sa antas ng impluwensya sa pagkamatay ng pusa. Bago ang pagsukat, imposibleng italaga ang ari-arian ng buhay (o kamatayan) sa isang pusa. Pareho, o wala, ay umiiral nang magkasama sa isang hindi mundong mundo ng posibilidad.

Ang pang-araw-araw na wika ay hindi angkop sa pagpapaliwanag ng quantum complementarity, sa bahagi dahil hindi ito kasama sa pang-araw-araw na karanasan. Ang mga praktikal na pusa ay nakikipag-ugnayan sa mga nakapaligid na molekula ng hangin, at iba pang mga bagay, sa ganap na magkakaibang mga paraan, depende sa kung sila ay buhay o patay, kaya sa pagsasanay ang pagsukat ay awtomatiko, at ang pusa ay patuloy na nabubuhay (o hindi nabubuhay). Ngunit ang mga kuwento ay naglalarawan ng mga quanton, na mga kuting ni Schrödinger, na may masalimuot. Ang kanilang buong paglalarawan ay nangangailangan na isaalang-alang namin ang dalawang magkahiwalay na landas ng pag-aari.

Ang kinokontrol na pang-eksperimentong pagsasakatuparan ng mga gusot na kasaysayan ay isang maselang bagay, dahil nangangailangan ito ng koleksyon ng bahagyang impormasyon tungkol sa mga quanton. Karaniwang kinokolekta ng mga conventional quantum measurements ang lahat ng impormasyon nang sabay-sabay - halimbawa, tukuyin ang eksaktong hugis o eksaktong kulay - sa halip na makakuha ng bahagyang impormasyon nang ilang beses. Ngunit maaari itong gawin, kahit na may matinding teknikal na kahirapan. Sa ganitong paraan, maaari tayong magtalaga ng isang tiyak na kahulugan sa matematika at pang-eksperimento sa pagkalat ng konsepto ng "maraming mundo" sa teoryang quantum, at maipakita ang katotohanan nito.

Ang quantum entanglement, o "nakakatakot na aksyon sa malayo" gaya ng tawag dito ni Albert Einstein, ay isang quantum mechanical phenomenon kung saan ang quantum states ng dalawa o higit pang mga bagay ay nagiging magkakaugnay. Ang pag-asa na ito ay napanatili kahit na ang mga bagay ay inalis sa isa't isa nang maraming kilometro. Halimbawa, maaari mong salubungin ang isang pares ng mga photon, dalhin ang isa sa mga ito sa isa pang kalawakan, at pagkatapos ay sukatin ang pag-ikot ng pangalawang photon - at ito ay magiging kabaligtaran sa pag-ikot ng unang photon, at kabaliktaran. Sinusubukan nilang iakma ang quantum entanglement para sa agarang paghahatid ng data sa napakalaking distansya, o kahit para sa teleportation.

Ang mga modernong computer ay nagbibigay ng napakaraming pagkakataon para sa pagmomodelo ng iba't ibang sitwasyon. Gayunpaman, ang anumang mga kalkulasyon ay magiging "linear" sa ilang lawak, dahil sinusunod nila ang mahusay na tinukoy na mga algorithm at hindi maaaring lumihis mula sa mga ito. At ang sistemang ito ay hindi nagpapahintulot sa amin na gayahin ang mga kumplikadong mekanismo kung saan ang randomness ay isang halos pare-parehong kababalaghan. Ito ay isang simulation ng buhay. At anong device ang maaaring magpapahintulot na gawin ito? Quantum computer! Ito ay sa isa sa mga makinang ito na ang pinakamalaking proyekto upang gayahin ang kabuuan ng buhay ay inilunsad.

• Pagsasalin

Ang quantum entanglement ay isa sa pinakamasalimuot na konsepto sa agham, ngunit ang mga pangunahing prinsipyo nito ay simple. At kung nauunawaan mo ito, ang gusot ay nagbubukas ng daan sa isang mas mahusay na pag-unawa sa mga konsepto tulad ng maraming mundo sa quantum theory.

Isang kaakit-akit na aura ng misteryo ang pumapalibot sa ideya ng quantum entanglement, gayundin ang (kahit papaano) nauugnay na pangangailangan ng quantum theory na dapat mayroong "maraming mundo." Gayunpaman, sa kanilang kaibuturan, ito ay mga pang-agham na ideya na may makamundong kahulugan at partikular na mga aplikasyon. Gusto kong ipaliwanag ang mga konsepto ng gusot at maraming mundo nang simple at malinaw gaya ng pagkakakilala ko sa kanila mismo.

ako

Ang entanglement ay naisip na isang phenomenon na natatangi sa quantum mechanics - ngunit hindi. Sa katunayan, mas mauunawaan (bagaman isang hindi pangkaraniwang diskarte) na magsimula sa isang simple, hindi quantum (klasikal) na bersyon ng pagkakasalubong. Ito ay magbibigay-daan sa amin na paghiwalayin ang mga subtleties na nauugnay sa pagkakabuhol mismo mula sa iba pang mga kakaiba ng quantum theory.

Lumilitaw ang pagkagambala sa mga sitwasyon kung saan mayroon kaming bahagyang impormasyon tungkol sa estado ng dalawang sistema. Halimbawa, dalawang bagay ang maaaring maging ating mga sistema - tawagin natin silang mga kaon. Ang "K" ay magsasaad ng "klasikal" na mga bagay. Ngunit kung gusto mo talagang isipin ang isang bagay na konkreto at kaaya-aya, isipin na ito ay mga cake.

Ang aming mga kaon ay magkakaroon ng dalawang hugis, parisukat o bilog, at ang mga hugis na ito ay magsasaad ng kanilang mga posibleng estado. Pagkatapos ang apat na posibleng magkasanib na estado ng dalawang kaon ay magiging: (parisukat, parisukat), (parisukat, bilog), (bilog, parisukat), (bilog, bilog). Ipinapakita ng talahanayan ang posibilidad na ang system ay nasa isa sa apat na nakalistang estado.

Sasabihin natin na ang mga kaon ay "independyente" kung ang kaalaman tungkol sa estado ng isa sa kanila ay hindi nagbibigay sa atin ng impormasyon tungkol sa estado ng isa pa. At ang mesa na ito ay may gayong pag-aari. Kung ang unang kaon (cake) ay parisukat, hindi pa rin natin alam ang hugis ng pangalawa. Sa kabaligtaran, ang hugis ng pangalawa ay walang sinasabi sa atin tungkol sa hugis ng una.

Sa kabilang banda, sinasabi namin na ang dalawang kaon ay nagkakasalikop kung ang impormasyon tungkol sa isa ay nagpapabuti sa aming kaalaman tungkol sa isa pa. Ang pangalawang tablet ay magpapakita sa amin ng isang malakas na pagkakasalubong. Sa kasong ito, kung ang unang kaon ay bilog, malalaman natin na ang pangalawa ay bilog din. At kung ang unang kaon ay parisukat, kung gayon ang pangalawa ay magiging pareho. Ang pag-alam sa hugis ng isa, maaari nating katangi-tanging matukoy ang hugis ng isa.

Ang quantum na bersyon ng entanglement ay mukhang, sa katunayan, pareho - ito ay isang kakulangan ng kalayaan. Sa quantum theory, ang mga estado ay inilalarawan ng mga bagay na matematikal na tinatawag na mga function ng alon. Ang mga patakaran na pinagsasama ang mga function ng wave na may mga pisikal na posibilidad ay nagdudulot ng mga napaka-kagiliw-giliw na mga komplikasyon, na tatalakayin natin sa ibang pagkakataon, ngunit ang pangunahing konsepto ng gusot na kaalaman na ipinakita namin para sa klasikal na kaso ay nananatiling pareho.

Bagama't hindi maituturing na mga quantum system ang mga cake, natural na nangyayari ang pagkakasalubong sa mga quantum system - halimbawa, pagkatapos ng mga banggaan ng particle. Sa pagsasagawa, ang mga hindi nababagong (independent) na estado ay maaaring ituring na mga bihirang eksepsiyon, dahil ang mga ugnayan ay lumitaw sa pagitan ng mga ito sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga system.

Isaalang-alang, halimbawa, ang mga molekula. Binubuo sila ng mga subsystem - partikular, mga electron at nuclei. Ang pinakamababang estado ng enerhiya ng isang molekula, kung saan ito ay karaniwang matatagpuan, ay isang mataas na gusot na estado ng mga electron at isang nucleus, dahil ang pag-aayos ng mga bumubuo ng mga particle na ito ay hindi nangangahulugang magiging independyente. Kapag gumagalaw ang nucleus, gumagalaw ang elektron kasama nito.

Bumalik tayo sa ating halimbawa. Kung isusulat natin ang Φ■, Φ● bilang mga function ng wave na naglalarawan ng system 1 sa mga square o round na estado nito, at ψ■, ψ● para sa mga function ng wave na naglalarawan ng system 2 sa mga square o round na estado nito, kung gayon sa ating gumaganang halimbawa, ang lahat ng estado ay maaaring inilarawan , kung paano:

Independent: Φ■ ψ■ + Φ■ ψ● + Φ● ψ■ + Φ● ψ●

Nalilito: Φ■ ψ■ + Φ● ψ●

Ang independiyenteng bersyon ay maaari ding isulat bilang:

(Φ■ + Φ●)(ψ■ + ψ●)

Pansinin kung paano sa huling kaso ang mga bracket ay malinaw na naghihiwalay sa una at pangalawang sistema sa mga independiyenteng bahagi.

Mayroong maraming mga paraan upang lumikha ng mga gusot na estado. Ang isa ay upang sukatin ang composite system na nagbibigay sa iyo ng bahagyang impormasyon. Posibleng malaman, halimbawa, na ang dalawang sistema ay sumang-ayon na magkaroon ng parehong anyo nang hindi nalalaman kung aling anyo ang kanilang pinili. Ang konseptong ito ay magiging mahalaga sa ibang pagkakataon.

Ang mas maraming katangiang kahihinatnan ng quantum entanglement, tulad ng Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) at Greenberg-Horn-Seilinger (GHZ) effect, ay nagmumula sa pakikipag-ugnayan nito sa isa pang katangian ng quantum theory na tinatawag na "complementarity principle". Upang talakayin ang EPR at GHZ, hayaan ko munang ipakilala sa iyo ang prinsipyong ito.

Hanggang sa puntong ito, naisip natin na ang mga kaon ay may dalawang hugis (parisukat at bilog). Ngayon isipin na mayroon din silang dalawang kulay - pula at asul. Isinasaalang-alang ang mga klasikal na sistema tulad ng mga cake, ang karagdagang pag-aari na ito ay nangangahulugan na ang isang kaon ay maaaring umiral sa isa sa apat na posibleng estado: pulang parisukat, pulang bilog, asul na parisukat, at asul na bilog.

Ngunit ang mga quantum cake ay mga quantum cake... O mga quantons... Ang mga ito ay medyo naiiba. Ang katotohanan na ang isang quanton sa ilang mga sitwasyon ay maaaring magkaroon ng ibang hugis at kulay ay hindi nangangahulugang ito ay may parehong hugis at isang kulay. Sa katunayan, ang sentido komun na hinihingi ni Einstein sa pisikal na katotohanan ay hindi tumutugma sa mga eksperimentong katotohanan, gaya ng makikita natin sa lalong madaling panahon.

Masusukat natin ang hugis ng isang quanton, ngunit sa paggawa nito nawawala natin ang lahat ng impormasyon tungkol sa kulay nito. O maaari nating sukatin ang isang kulay ngunit nawawalan ng impormasyon tungkol sa hugis nito. Ayon sa quantum theory, hindi natin masusukat ang parehong hugis at kulay nang sabay. Walang kumpleto ang pananaw ng sinuman sa quantum reality; dapat isaalang-alang ng isa ang maraming magkakaibang at kapwa eksklusibong mga larawan, na ang bawat isa ay may sariling hindi kumpletong ideya kung ano ang nangyayari. Ito ang kakanyahan ng prinsipyo ng complementarity, tulad ng ito ay binuo ni Niels Bohr.

Bilang resulta, pinipilit tayo ng quantum theory na maging maingat sa pagbibigay ng mga katangian sa pisikal na katotohanan. Upang maiwasan ang kontrobersya, dapat itong kilalanin na:

Walang ari-arian kung hindi ito nasusukat.
Ang pagsukat ay isang aktibong proseso na nagbabago sa system na sinusukat

II

Inilalarawan namin ngayon ang dalawang huwarang, ngunit hindi klasiko, mga paglalarawan ng mga kakaibang teorya ng quantum. Parehong nasubok sa mahigpit na mga eksperimento (sa totoong mga eksperimento, hindi sinusukat ng mga tao ang mga hugis at kulay ng mga cake, ngunit ang angular na momentum ng mga electron).

Inilarawan nina Albert Einstein, Boris Podolsky at Nathan Rosen (EPR) ang kamangha-manghang epekto na nangyayari kapag ang dalawang quantum system ay nagkakasalikop. Pinagsasama ng epekto ng EPR ang isang espesyal, naaabot sa eksperimento na anyo ng quantum entanglement sa prinsipyo ng complementarity.

Ang isang pares ng EPR ay binubuo ng dalawang quanton, bawat isa ay maaaring masukat sa hugis o kulay (ngunit hindi pareho). Ipagpalagay na marami tayong mga ganoong pares, lahat sila ay pareho, at maaari nating piliin kung aling mga sukat ang gagawin natin sa kanilang mga bahagi. Kung susukatin natin ang hugis ng isa sa mga miyembro ng EPR-pair, pantay ang posibilidad na makakuha tayo ng parisukat o bilog. Kung susukatin natin ang kulay, pagkatapos ay may parehong posibilidad na makakakuha tayo ng pula o asul.

Ang mga kagiliw-giliw na epekto na tila kabalintunaan sa EPR ay lumitaw kapag sinusukat namin ang parehong miyembro ng pares. Kapag sinusukat namin ang kulay ng parehong mga miyembro, o ang kanilang hugis, makikita namin na ang mga resulta ay palaging tumutugma. Iyon ay, kung nakita natin na ang isa sa kanila ay pula at pagkatapos ay sukatin ang kulay ng pangalawa, makikita rin natin na ito ay pula - at iba pa. Sa kabilang banda, kung susukatin natin ang hugis ng isa at ang kulay ng isa, walang ugnayan na sinusunod. Iyon ay, kung ang una ay isang parisukat, kung gayon ang pangalawa na may parehong posibilidad ay maaaring asul o pula.

Ayon sa quantum theory, makakakuha tayo ng mga ganoong resulta kahit na ang dalawang sistema ay pinaghihiwalay ng isang malaking distansya at ang mga sukat ay kinuha halos sabay-sabay. Ang pagpili ng uri ng pagsukat sa isang lokasyon ay tila nakakaapekto sa estado ng system sa ibang lugar. Ang "nakakatakot na pagkilos na ito sa malayo," gaya ng tawag dito ni Einstein, ay tila nangangailangan ng paghahatid ng impormasyon - sa aming kaso, impormasyon tungkol sa pagsukat na kinuha - sa bilis na mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag.

Ngunit ito ba? Hanggang sa alam ko kung anong resulta ang nakuha mo, hindi ko alam kung ano ang aasahan. Nakakakuha ako ng kapaki-pakinabang na impormasyon kapag nakuha ko ang iyong resulta, hindi kapag nagsukat ka. At anumang mensahe na naglalaman ng resulta na iyong natanggap ay dapat na maipadala sa ilang pisikal na paraan, mas mabagal kaysa sa bilis ng liwanag.

Sa karagdagang pag-aaral, ang kabalintunaan ay mas nawasak. Isaalang-alang natin ang estado ng pangalawang sistema, kung ang pagsukat ng una ay nagbigay ng pulang kulay. Kung magpasya kaming sukatin ang kulay ng pangalawang quanton, makakakuha kami ng pula. Ngunit sa pamamagitan ng prinsipyo ng complementarity, kung magpasya tayong sukatin ang hugis nito kapag ito ay nasa "pula" na estado, magkakaroon tayo ng pantay na pagkakataon na makakuha ng isang parisukat o isang bilog. Samakatuwid, ang resulta ng EPR ay lohikal na natukoy. Ito ay isa lamang muling pagsasalaysay ng prinsipyo ng complementarity.

Walang kabalintunaan sa katotohanan na ang mga malalayong pangyayari ay magkakaugnay. Pagkatapos ng lahat, kung ilalagay natin ang isa sa dalawang guwantes mula sa isang pares sa mga kahon at ipadala ang mga ito sa iba't ibang bahagi ng planeta, hindi nakakagulat na sa pamamagitan ng pagtingin sa isang kahon, matutukoy ko kung saang kamay nilalaan ang isa pang guwantes. Katulad nito, sa lahat ng mga kaso, ang ugnayan ng mga pares ng EPR ay dapat na maayos sa kanila kapag sila ay malapit upang mapaglabanan nila ang kasunod na paghihiwalay na parang may alaala sila. Ang kakaiba ng EPR paradox ay wala sa posibilidad ng ugnayan mismo, ngunit sa posibilidad ng pangangalaga nito sa anyo ng mga karagdagan.

III

Natuklasan nina Daniel Greenberger, Michael Horn at Anton Zeilinger ang isa pang magandang halimbawa ng quantum entanglement. Kabilang dito ang tatlo sa aming mga quanton, na nasa espesyal na inihandang entangled state (GHZ state). Ibinahagi namin ang bawat isa sa kanila sa iba't ibang malalayong eksperimento. Ang bawat isa ay pipili, nang nakapag-iisa at random, kung susukatin ang isang kulay o isang hugis at itatala ang resulta. Ang eksperimento ay paulit-ulit nang maraming beses, ngunit palaging may tatlong quanton sa estado ng GHZ.

Ang bawat indibidwal na eksperimento ay tumatanggap ng mga random na resulta. Sa pamamagitan ng pagsukat ng hugis ng quanton, nakakakuha siya ng isang parisukat o isang bilog na may pantay na posibilidad; sa pagsukat ng kulay ng quanton, nakakakuha siya ng pula o asul na may pantay na posibilidad. Habang ang lahat ay normal.

Ngunit kapag ang mga eksperimento ay nagsama-sama at naghambing ng mga resulta, ang pagsusuri ay nagpapakita ng isang nakakagulat na resulta. Sabihin nating tinatawag nating isang parisukat na hugis at pulang kulay na "mabuti", at mga bilog at asul na kulay - "masama". Nalaman ng mga eksperimento na kung ang dalawa sa kanila ay nagpasya na sukatin ang hugis at ang pangatlo ay pumili ng kulay, ang alinman sa 0 o 2 mga sukat ay "masama" (ibig sabihin, bilog o asul). Ngunit kung ang tatlo ay nagpasya na sukatin ang kulay, kung gayon ang alinman sa 1 o 3 mga sukat ay masama. Hinulaan ito ng quantum mechanics, at iyon mismo ang nangyayari.

Tanong: Ang dami ba ng kasamaan ay pantay o kakaiba? Ang parehong mga posibilidad ay natanto sa iba't ibang mga sukat. Kailangan nating ihinto ang isyung ito. Walang saysay na pag-usapan ang dami ng kasamaan sa isang sistema nang hindi isinasaalang-alang kung paano ito sinusukat. At ito ay humahantong sa mga kontradiksyon.

Ang epekto ng GHZ, gaya ng inilarawan ng physicist na si Sidney Colman, ay "isang sampal sa harap ng quantum mechanics." Sinisira nito ang nakagawian, natutunang pag-asa na ang mga pisikal na sistema ay may paunang natukoy na mga katangian na independyente sa kanilang pagsukat. Kung ito ang kaso, kung gayon ang balanse ng mabuti at masama ay hindi nakasalalay sa pagpili ng mga uri ng pagsukat. Sa sandaling tanggapin mo ang pagkakaroon ng epekto ng GHZ, hindi mo ito malilimutan, at lalawak ang iyong mga abot-tanaw.

IV

Sa ngayon, pinag-uusapan natin kung paano tayo pinipigilan ng entanglement na magtalaga ng mga natatanging independiyenteng estado sa maraming quanton. Ang parehong pangangatwiran ay nalalapat sa mga pagbabago sa isang quanton na nagaganap sa paglipas ng panahon.

Pinag-uusapan natin ang tungkol sa "gusot na mga kwento" kapag imposibleng magtalaga ng isang tiyak na estado sa system sa bawat sandali ng oras. Tulad ng pag-aalis namin ng mga posibilidad sa tradisyonal na pagkakabuhol, maaari rin kaming lumikha ng masalimuot na mga kasaysayan sa pamamagitan ng paggawa ng mga sukat na nangongolekta ng bahagyang impormasyon tungkol sa mga nakaraang kaganapan. Sa pinakasimpleng gusot na mga kuwento, mayroon kaming isang quanton na pinag-aaralan namin sa dalawang magkaibang punto ng oras. Maaari naming isipin ang isang sitwasyon kung saan natukoy namin na ang hugis ng aming quanton ay parisukat sa parehong beses, o bilog sa parehong beses, ngunit ang parehong mga sitwasyon ay nananatiling posible. Ito ay isang temporal na quantum analogy sa pinakasimpleng variant ng entanglement na inilarawan kanina.

Gamit ang isang mas kumplikadong protocol, maaari tayong magdagdag ng kaunting karagdagan sa sistemang ito, at ilarawan ang mga sitwasyon na sanhi ng "many-worlds" na pag-aari ng quantum theory. Ang aming quanton ay maaaring ihanda sa pulang estado, at pagkatapos ay sukatin at makuha sa asul. At tulad ng sa mga naunang halimbawa, hindi natin maaaring permanenteng italaga sa quanton ang pag-aari ng kulay sa pagitan ng dalawang dimensyon; wala itong tiyak na anyo. Napagtanto ng gayong mga kuwento, sa isang limitado ngunit ganap na kontrolado at tumpak na paraan, ang intuwisyon na likas sa larawan ng maraming mundo sa quantum mechanics. Ang isang partikular na estado ay maaaring hatiin sa dalawang magkasalungat na makasaysayang tilapon, na pagkatapos ay muling kumonekta.

Si Erwin Schrödinger, ang tagapagtatag ng quantum theory, na nag-aalinlangan tungkol sa kawastuhan nito, ay nagbigay-diin na ang ebolusyon ng mga quantum system ay natural na humahantong sa mga estado, ang pagsukat kung saan ay maaaring magbigay ng lubhang magkakaibang mga resulta. Ang kanyang pag-iisip na eksperimento sa "Schrödinger's cat" ay nagpapahiwatig, tulad ng alam mo, ang quantum uncertainty, na dinala sa antas ng impluwensya sa pagkamatay ng pusa. Bago ang pagsukat, imposibleng italaga ang ari-arian ng buhay (o kamatayan) sa isang pusa. Pareho, o wala, ay umiiral nang magkasama sa isang hindi mundong mundo ng posibilidad.

Ang pang-araw-araw na wika ay hindi angkop sa pagpapaliwanag ng quantum complementarity, sa bahagi dahil hindi ito kasama sa pang-araw-araw na karanasan. Ang mga praktikal na pusa ay nakikipag-ugnayan sa mga nakapaligid na molekula ng hangin, at iba pang mga bagay, sa ganap na magkakaibang mga paraan, depende sa kung sila ay buhay o patay, kaya sa pagsasanay ang pagsukat ay awtomatiko, at ang pusa ay patuloy na nabubuhay (o hindi nabubuhay). Ngunit ang mga kuwento ay naglalarawan ng mga quanton, na mga kuting ni Schrödinger, na may masalimuot. Ang kanilang buong paglalarawan ay nangangailangan na isaalang-alang namin ang dalawang magkahiwalay na landas ng pag-aari.

Ang kinokontrol na pang-eksperimentong pagsasakatuparan ng mga gusot na kasaysayan ay isang maselang bagay, dahil nangangailangan ito ng koleksyon ng bahagyang impormasyon tungkol sa mga quanton. Karaniwang kinokolekta ng mga conventional quantum measurements ang lahat ng impormasyon nang sabay-sabay - halimbawa, tukuyin ang eksaktong hugis o eksaktong kulay - sa halip na makakuha ng bahagyang impormasyon nang ilang beses. Ngunit maaari itong gawin, kahit na may matinding teknikal na kahirapan. Sa ganitong paraan, maaari tayong magtalaga ng isang tiyak na kahulugan sa matematika at pang-eksperimento sa pagkalat ng konsepto ng "maraming mundo" sa teoryang quantum, at maipakita ang katotohanan nito.