Как стать автором
Обновить

Комментарии 185

Интересно, это перевод такой или действительно все так и называется и просто я совсем глуп не разбираюсь в теме…
Ну да, квантовая телепортация — такой термин. Ничего общего с телепортацией в научной фантастике, конечно.
хорошо, успокоили :))
Дурацкий термин, конечно: ничего общего с телепортацией нет, а вызывает кучу вопросов и путает)
«Телепортацией» он называется потому что исходное состояние разрушается безвозвратно, а не копируется. Это достаточно важный нюанс. Фундаментальное ограничение.
Вы правы, ничего не копируется, на это запрет. Ну и тем не менее, физически там ничего не «телепортируется». Мы же просто заставляем кубит на принимающей стороне оказаться в том же состоянии, что и кубит на передающей стороне. Сами кубиты никуда не телепортируются.
клонируется? т.е. на одной стороне нужно нечто разобрать на кубиты, на другой иметь столько же кубитов чтобы собрать из них точную копию нечто.
нет, как раз не так. У вас, условно, есть переключатель «вверх-вниз». Вот у него может быть состояние «вверх», а может — «вниз». Вы берете два таких выключателя и посылаете один принимающей стороне. Потом вы можете передать состояние выключателя на принимающую сторону (выключатель там примет состояние «вверх» или «вниз», соответственно передаваемому состоянию). Состояние у реальных систем может быть более сложным, конечно.

Так что это совсем не то же, что телепорт из какого-нибудь стар трека.
есть 4 выключателя (с состояниями 1101) на источнике и 4 (с 0000 или неопределенным состоянием) на приемнике, запускаем телепорт и на приемнике тоже стало 1101.

видимо не так понял, из за оптоволокна(канала связи), пересылки переключателя и передачи состояния
Я вас не понимаю. Какой принтер? Какой кубитный гель? Вы не собираете кубит, вы меняется его состояние: например, меняется поляризация фотона. Для этого не нужен никакой материал.
например, меняется поляризация фотона

На одном конце щелкаем выключателем, а на другом меняется состояние, без пересылки материи и энергии мгновенно? :)
Именно так (по крайней мере в стандартной интерпретации квантовой механики). Об этом как раз парадокс ЭПР, то-то Эйнштейн был недоволен так.

А как оно описывается, скажем, в многометровой интерпретации?

В многомировой интерпретации запутанность никогда не разрушается. Соответственно, при измерении реализуются все возможные варианты (просто в разных мирах). Поэтому измерение на одном конце («щелкаем выключателем») приводит к ветвлению мира на два, в которых реализуются соответствующие варианты событий. Это ветвление происходит со скоростью света, не быстрее.

А вообще у меня есть целый пост про это.

И как я понимаю, что так что так дает странные результаты совместно с теорией относительности?


Скажем, берем две пары запутанных частиц, подстраиваем системы отсчета и наблюдения так, что в одной системе мы видим, что первой проверяется первая пара, а в другой — вторая. Всякие странные результаты вида 'обмен фотонами происходит только тогда когда он не происходит, не удается получить?'

И как я понимаю, что так что так дает странные результаты совместно с теорией относительности?
В многомировой интерпретации нет проблем с теорией относительности.

Парадокс ЭПР изначально говорит: наблюдение запутанности вынуждает нас отбросить локальный реализм. То есть, либо квантовая механика не описывает реальные процессы, либо взаимодействия могут быть нелокальными. Нелокальность сложно совместить с теорией относительности. Поэтому обычно (в копенгагенской интерпертации) говорят, что квантовая физика не имеет отношения к реальному миру, волновая функция не является физической реальностью, а просто удобным аппаратом для вычислений некоторых результатов измерений.

Однако, требование отбросить локальный реализм возникает из предположения, что при измерении реализуется один из возможных результатов, заданных волновой функцией. Многомировая интерпретация говорит: на самом деле реализуются все возможные варианты (только в разных мирах). Тогда можно сохранить локальный реализм: в ММИ все взаимодействия локальны и распространяются не выше скорости света и волновая функция — реальный физический объект.

Скажем, берем две пары запутанных частиц, подстраиваем системы отсчета и наблюдения так, что в одной системе мы видим, что первой проверяется первая пара, а в другой — вторая. Всякие странные результаты вида 'обмен фотонами происходит только тогда когда он не происходит, не удается получить?'
Не получится:) Если есть обмен фотонами — сразу задаются причинно-следственные связи однозначно. Если обмена нет — понятие одновременности вообще не имеет смысла с точки зрения теории относительности.

Но все-таки.


В одной систем отсчета мы видим, что
измерили первую частицу из первой пары, сделав таким образом детерминированным измерение (уже где-то в другом месте) второй частицы из первой пары. Но это измерение еще не произошло с точки зрения той системы отсчета, где мы находимся, потому что там где ее будут мерять, пока измеряют первую частицу из второй пары.


В другой системе отсчета, соответственно — наоборот.


Вот точно формально правильных, но конртинтуитивных сценариев 'измерение "тут" делает детерминированным прошлое "там"' не получается?

Возможно, я вас не очень понимаю, прошу прощения.

В теории относительности такие рассуждения не имеют смысла, и это не специфично только для квантовой механики: одновременность можно определить только в одной точке пространства.

В стандартной КМ (не многомировой) система коллапсирует ровно в тот момент, когда производится измерение в любой ее части. Можно синхронизировать часы двух наблюдателей, и увидеть, что коллапс происходит одновременно по этим синхронизированным часам. Собственно, такие эксперименты были проведены: системы разносятся на большое расстояние и производятся измерения почти одновременно (по крайней мере с разницей меньше, чем время, за которое свет может дойти между системами).

Вот точно формально правильных, но конртинтуитивных сценариев 'измерение «тут» делает детерминированным прошлое «там»' не получается?
Нет, не получается. В первую очередь потому, что вообще говоря нет способа определить, где прошлое, а где будущее между двумя системами, не послав между ними сигнала. Сигнал идет со скоростью света, и задает все причинно-следственные связи.
Позвольте вклиниться, мне тоже стало интересно.

Давайте для удобства определим понятие «одновременность-штрих» не такое, как принято в ТО. А такое, что если бы на Земле и на Марсе пустили друг в друга световой сигнал, то их волновые фронты встретились бы в точке, равноудалённой от источников. Понятное дело, что с точки зрения ТО на каждой планете сигнал с другой будет считаться испущенным «в прошлом». Но с точки зрения гипотетического «мгновенного дальнодействия», если бы оно существовало — сигналы бы вышли одновременно.

Так вот, что произойдёт с запутанными частицами, если их измерения провести одновременно-штрих и послать результат на другую планету? Корреляция сохранится?
Да, в том и суть: коллапс ВФ происходит с (видимым) нарушением теории относительности. В данной системе отсчета в момент измерения коллапс состояния происходит моментально во всей Вселенной. Одновременно-штрих:) Результаты измерений всегда будут коррелированы, когда ни измеряй.

Собственно, вопрос в том, что вроде бы появляется еще один вариант причинно-следственной связи. Т.е. является измерение 'тут' причиной результата измерения дальней частицы?


Какие свойства стандартной причинности не выполняются? А причинно -следственные цепочки в этом новом смысле закольцевать можно?

Т.е. является измерение 'тут' причиной результата дальней частицы?
Я бы все же так не говорил, это не причина-следствие. Это корреляция между результатами, что несколько иное. В частности, между частицами нет никакого обмена взаимодействием.
Какие свойства стандартной причинности не выполняются?
Не уверен, какие они вообще бывают. С физической точки зрения причинность подразумевает взаимодействие. Взаимодействия тут нет.
А причинно -следственные цепочки в этом новом смысле
Нет, нельзя. Потому что коллапс происходит моментально на любом расстоянии, между событиями на двух концах нет временной задержки. Ну и вы не можете использовать запутанность, чтобы передать какую-то информацию.

Я бы все же так не говорил, это не причина-следствие. Это корреляция между результатами, что несколько иное.


Но тут есть как минимум какая-то логическая связь. Т.е. из того что мы видим 'тут' логически следует какой-то вывод про мир, находящийся за горизонтом событий. Который можно будет проверить, когда свет оттуда до нас дойдет.


Вот подобную цепочку замкнуть странным образом не получится? "Наблюдатель A видит результаты измерения и делает вывод, что наблюдатель B увидит то-то и сделает вывод, что наблюдатель C увидит то-то и сделает вывод, что наблюдатель A..."

Т.е. из того что мы видим 'тут' логически следует какой-то вывод про мир, находящийся за горизонтом событий. Который можно будет проверить, когда свет оттуда до нас дойдет.
Это верно.

Вот подобную цепочку замкнуть странным образом не получится? «Наблюдатель A видит результаты измерения и делает вывод, что наблюдатель B увидит то-то и сделает вывод, что наблюдатель C увидит то-то и сделает вывод, что наблюдатель A...»

Получится, и это нормально. Это суть ЭПР измерений: вы можете измерить тут и предсказать результат измерений у Б. Мы используем это в экспериментах. Суть в том, что вы не можете повлиять на результат измерений или передать информацию. А предсказать исход — вполне.

Ага. Значит, кольцевое предсказание наблюдений все-таки возможно. Ну вот тут и получим неочевидное явление. Потому что 'А кто измерил первым и устроил коллапс системы в то состояние, которое потом все увидели?'.

Но это не важно: в том и суть, что тут нет причинно-следственной связи, нет никакого взаимодействия между системами, поэтому нет и парадокса. Измерение на одном конце не отличается ничем от измерения на другом. Мы не может сказать, что «результат в А — 1, потому что результат в Б — 0». Мы можем только сказать «результат в А — 1, результат в Б — 0. Сколько бы мы ни повторяли эксперимент, каждый раз, когда в А — 1, в Б оказывается 0».

Но чтобы избегать всяких таких парадоксов с мгновенным коллапсом, я предпочитаю многомировую интерпретацию:)

Представьте, что у вас есть картинка нарисованная двумя цветами — красным и синим. Далее вы делаете негативную копию этой картинки (в которой цвета изменены на противоположные — синее становится красным, красное — синим) и отправляете негатив куда-нибудь на альфа-центавру. Далее вы одеваете красные очки и смотрите на свою картинку — и видите только синюю часть, ведь красный участок спектра ваши очки эффективно отфильтровывают. При этом вы в точности знаете, какую часть картинки вы увидите на негативе с альфа-центавры — это будет красное дополнение (которое в негативе будет синим). При этом нет никакого взаимодействия между картинками, либо вами и картинкой с альфа-центавры.


Вот когда вы измеряете одну из запутанных частиц — вы и одеваете такие очки, которые эффективно фильтруют для вас часть волновой ф-и измеряемой системы. Сами картинки при этом не меняются. Меняетесь вы, запутываясь с этой системой.


ageyev


приводит к наличию "веток" в которых атомы не распадаются никогда, т.е. законы физики перестают действовать

Так там же в статье и написано:


Хотя следует отметить, что данное заключение касается только и исключительно традиционной формулировки многомировой интерпретации, которую возможно не следует приписывать самому Эверетту

:)
"расщепление" в классической ММИ — это умозрительный термин, которым мы просто обозначаем разложение ВФ в некотором ортобазисе.

Многомировая интерпретация говорит: на самом деле реализуются все возможные варианты (только в разных мирах)

ММИ не решает проблемы локальности. В любом из миров парадокс ЭПР остается парадоксом, вторая частица так или иначе "выбирает" состояние исходя их того какое состояние "выбрала" первая, даже находясь от нее на расстоянии многих световых лет.

ММИ полностью локальна. То, что парадокс ЭПР выглядит парадоксально внутри мира — не имеет значения, потому что ММИ решает его иначе — вводя множество миров.
В многомировой интерпретации

Shkaff, что вы думаете о статье Болдачева Логика многомировой интерпретации квантовой механики, где он доказывает нелогичность многомировой интерпретации (вкратце, если мир делиться на тот в котором атом распался и тот в котором атом не распался — это приводит к наличию "веток" в которых атомы не распадаются никогда, т.е. законы физики перестают действовать)

Ничего не думаю, ее не читал и не собираюсь, потому что нелогичность многомировой интрепретации не могут доказать лучшие философы мира, и сомневаюсь, что некто на форуме смог.

если мир делиться на тот в котором атом распался и тот в котором атом не распался — это приводит к наличию «веток» в которых атомы не распадаются никогда, т.е. законы физики перестают действовать
Нет ни одного закона физики, который утверждает, что атомы обязательно должны распасться. Чтобы это было валидным аргументом, должно не распадаться большое количество атомов. А это очень-очень-очень-очень маловероятно. Мы не знаем, конечно ли количество миров, или бесконечно. Если бесконечно — да, будет, возможно, один мир, в котором большое количество атомов останется не распавшимися. Ну и ничего страшного.
Нет ни одного закона физики, который утверждает, что атомы обязательно должны распасться.

Конечно нет, речь идет только о ситуациях в которых согласно многомировой интерпретации мир должен разделиться на мир в котором атом распался, и мир в котором атом не распался. Ну и подобных ситуациях, в которых квартовая суперпозиция согласно ММИ приводит к возникновению разных миров.


да, будет, возможно, один мир, в котором большое количество атомов останется не распавшимися. Ну и ничего страшного.

Ну вообще-то это страшно.


Будет по-крайней мере один мир, в котором атомы не распадаются никогда, и, соответственно, мир в котором они всегда распадаются, и и некоторое количество миров в которых атомы будут распадаться или не распадаться аномально редко. ММИ логически приводит к этому.


Будет некий мир, в котором физик изучивший распад атома в университете, будет лишен возможности наблюдать его на практике :))))

Ну и подобных ситуациях, в которых квартовая суперпозиция согласно ММИ приводит к возникновению разных миров.

В ММИ суперпозиция к созданию миров не приводит. Просто компоненты волновой ф-и для удобства называются "мирами". На самом деле мир ММИ один — один мир в суперпозиции.


Будет по-крайней мере один мир, в котором атомы не распадаются никогда

На самом деле такого мира нет. Есть мир в котором атом находится в суперпозиции распался-нераспался.


ММИ логически приводит к этому.

Не ММИ, а квантовая механика. Может существовать наблюдатель, который, собственно, не наблюдает распада атома никогда — это вывод чистого квантмеха.
ММИ не добавляет никаких постулатов к квантмеху, в отличии от иных интерпретаций.

мир ММИ один — один мир в суперпозиции

Тогда это не ММИ, а старая добрая Копенгагенская интепретация :)

Тогда это не ММИ, а старая добрая Копенгагенская интепретация :)

Нет, в ММИ нет коллапса. Вместо этого — наблюдатель тоже находится в суперпозиции, при этом его состояние запутано с состоянием наблюдаемого объекта.

В многомировой интерпретации запутанность никогда не разрушается.
Вы наверно хотели сказать коллапс ни когда не происходит в ММИ?
Коллапс тоже. Но и запутанность тоже не разрушается (в рамках всей вселенной) — просто происходит запутывание с окружением. Нам кажется, что в пределах нашего локального мира она разрушилась. Но это иллюзия.
Правильно ли я понял, что в ММИ в рамках всей вселенной любые действия это только унитарные операторы, часть из которых в пределах нашего локального мира могут нам казаться как неунитарные (все остальные действия так и остаются унитарными для нас тоже)?
верно, так и есть!
Интересно понять, как многомировая интерпретация объясняет опыт по дифракции света на 2х щелях.

Когда фотон проходит через 2 щели, он интерферирует с собой и на экране появляются темные пятна.

Не получается ли так, что с точки зрения многомировой интерпретации мир разделяется на два. В одном фотон прошел через первую щель, а в другом через вторую, и интерференции не произошло?

Не совсем. Разделение на миры происходит в момент измерения, не в момент прохождения через щели. Т.е. пока фотон дифрагирует на щели и летит до экрана, он находится в одном мире. В момент взаимодействия с экраном мир делится на много миров, где точки на экране возникают в разных частях экрана.

На одном конце щелкаем выключателем, а на другом меняется состояние, без пересылки материи и энергии мгновенно? :)

Только, с той разницей, что вы не щелкаете выключателем, вы смотрите в каком положении выключатель находится, у вас, и понимаете в каком положении находится переключатель на другом конце Вселенной, исходя из того что изначально было известно что его положение противоположно вашему.


В квантовой механике, когда вы смотрите на выключатель, считается что он принимает определенное состояние, а до этого у него состояния не было. Посему это смотрение на состояние переключателя, принимают за "щелчок" переключателем, и считают что в момент щелчка парный ему переключатель с противоположным, но неизвестным состоянием, тоже "щелкает".
Сие называют передачей информации. Но пока квантовая частица при ее наблюдении принимает случайное состояние, а не то которое хочет наблюдающий, передавать осмысленные сообщения только таким образом не получиться. Можно понять что если у вас оказался черный (левый) носок, то у вашего контрагента белый (правый), но чтобы использовать это информацию требуется передача дополнительных сообщений. Например "начни наступление если у тебя оказался белый носок" — отправляющий и получающий могут однозначно интерпретировать это сообщение как приказ начинать или не начинать наступление, тогда как перехвативший сообщение не сможет этого сделать.

Поправка — насколько я понимаю, на принимающей стороне квантовое состояние находится в суперпозици(все возможные состояния, пожалуй, как и на передающей стороне. В момент определения(установки) состояния кванта на передающей стороне, квант занимает идентичное состояние на принимающей стороне.
А разрушаются эти кванты, только потому, что поддержание квантовых состояний веществ затратная и трудоемкая в техническом плане работа, реализуемая на даный момент в сложных лабораторных установках.
Как я понимаю.

Да, если продолжать тему с носками, то и на передающей и принимающей стороне носок находится в неопределенном состоянии (может быть любого цвета). Дальше мы делаем измерение, и видим, что носок белый. Но мы никак не можем узнать, это мы первыми сделали измерение и таким образом зафиксировали состояние, или измерение сделали раньше нас на передающей стороне и увидели, что там носок черный. Поэтому и невозможно через квантовую запутанность передать информацию.
В момент определения(установки) состояния кванта на передающей стороне, квант занимает идентичное состояние на принимающей стороне.

Не идентичное, а соответствующее. Если на передающей стороне оказывается белый носок, а изначально пара состояла из черного и белого (но неизвестно было куда какой попал), но на принимающей стороне будет носок черный.


А разрушаются эти кванты

Они не разрушаются, напротив, они из состояния квантовой неопределенности переходят в конкретное определенное бытие :) Как бы материализуются из тумана квантовой суперпозиции :)

Последнее чушь же. Так можно сказать о любой информации по сети — пока не интерпретируем, это просто 0 и 1.

"Парадокс (речь шла о квантовой физике) заключается… в конфликте между реальностью и нашим представлением о том, какая должна быть реальность" (слова большого доки в области физики с фамилией начинающейся на букву Ф. (смешно, но я забыл ее точное написание, а подсматривать не хочу, но все интересующиеся поймут, о ком речь) — из книжки "В поисках кота Шредингера").

Можно отправить на другую планету своего клона и "телепортироваться" в него :) Не как в стартреке, но как в EVE Online :)

Мне всегда было интересно, вот передают состояние объекта. А как можно передать информацию, хранящуюся в этом объекте? Т.е. вот хотим «телепортировать» флешку, условно будет она перемещена, но будет ли на ней вся та информация? Хотя я это уж слишком далеко заглядываю

Информация некоторым образом хранится в состоянии объекта. Когда мы телепортируем состояние, мы телепортируем автоматически и всю информацию. Условно, для флешки это состояние - коллективное состояние всех электронов и переходов. Важно, что сама флешка не перемещается. Перемещается только ее состояние! Это фундаментальное отличие от телепортации в научной фантастике, где перемещаются собственно физические тела.

Вообще-то, не копируется. Переходит в какое-то состояние, из которого, зная в что произошло с исходным кубитом, можно получить исходное. То есть без передачи информации по классическим каналам связи — совершенно бесполезная штука.
Не уверен, почему вы это откомментили мне, но это ровно то, о чем пишу и я.

Верно. Правильнее было бы это явление назвать "квантовое клонирование" или типа того...

А с практической части, что передается? По оптоволокну отправляется запутанный квант и спустя 44 км его измеряют и система коллапсирует? В чем тогда применение запутанности? Получить в каком состоянии находится квант не отправленный по оптоволокну?

Собственно, один запутанный фотон посылается по оптоволокну, второй хранится локально. Локальный фотон переводится в состояние запутанности с кубитом, состояние которого надо телепортировать. Производится измерение над локальной системой, происходит коллапс состояния и результат измерения передается удаленной части (классическим каналом). Там в зависимости от результата измерения производится операция, переводящая кубит в нужное состояние.

Запутанность позволяет передать собственно квантовую информацию между двумя кубитами, с помощью запутанной пары.

Не очень понятно как задействованы волоконно-оптические системы. Если используется оптоволокно, то это оптоволоконная передача данных. А при чём тут запутанные кубиты?

Если кто знает, поясните, плиз. Я в этой теме вообще не разбираюсь.
Тоже не разбираемся, но попытавшись разобраться в оригинале, сделали следующий вывод: «ребята запутывают 3 кубита связывая их вместе, после этого один кубит посылают по оптоволоконной сети, и соответственно вертя 2 оставшихся кубита, измеряют состояние третьего и получают данные. Цимес в том, что бы отосланный кубит не распутался пока летит до точки назначения, пока удалось достигнуть 44км в этом деле».
Надеемся нас кто-то поправит если что не так:)
основная мысль в оригинале
The entanglement still needs to be established in the beginning though, and then maintained as the qubits are sent to their eventual destination through optical fibres
In total, the lengths of fibre used to channel each cubit added to 44 kilometres, setting a new limit to how far we can send entangled qubits and still successfully use them to teleport quantum information.
Суть в том, что квантовое состояние просто так не передать (классическим образом). Для передачи состояния кубитов необходимо использовать запутанность между кубитами: два запутанных кубита находятся на разных концах играют роль «канала связи», а состояние третьего передается. Но, как пишет выше edogs, этот «канал связи» надо сначала установить, послав кубит из места создания в другой конец, для этого используется оптоволокно. Поэтому это да, передача данных по оптоволокну (в том смысле, что кубиты рассылаются через оптоволокно), но не в обычном смысле.

Вопрос в том или скорость такой связи будет больше скорости света?

Не будет: телепортация все равно требует классического канала связи для обмена технической информацией, нужной для телепоратцией. Т.е. преимущество только в возможности передать квантовое состояние на большие расстояния.

Спасибо!

А если изначально договорится, что означать 1, что означает 0 — а дальше по двоичному протоколу? (тоесть сначала договорится, а потом отправить, запутать) Или они быстро распутаются?
Результаты измерений на одной стороне случайны (т.е. при измерениях кубитов последовательность 1 и 0 будет 50/50). Но при сверке результатов с двух сторон окажется, что они коррелированны: т.е. каждый раз, когда с одной стороны был 1, то и с другой стороны был 1 (например). Поэтому вы не можете передать сообщение только через квантовую связь, вам нужен классический канал. Это целая теорема — no-communication theorem.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
два запутанных кубита находятся на разных концах играют роль «канала связи», а состояние третьего передается

Берем кирпич, известной массы, скажем 1 кг. Разламываем его на куски (части) разной массы, таким образом, чтобы каждый из кусков попал в отдельный закрытый ящик и масса каждого куска была неизвестна. Первый и второй ящики оставляем у отправителя, третий ящик получатель увозит с собой на некоторое расстояние.


Никому не известна масса кусков в закрытых ящиках. Назовем это состояние неизвестности "квантовой суперпозицией" :) и будем считать что в момент открытия ящика кусок кирпича переходит из состояния неизвестности в состояние известности, и назовем этот переход "коллапсом волновой функции".


Отправитель открывает первый ящик, и измеряем массу находящегося в нем куска кирпича, и, видит что его масса скажем 300 грамм. Таким образом он знает что суммарная масса кусков в двух не открытых ящиках должна быть 700 грамм (изначально кирпич был 1 кг), но для него каждый из кусков в не открытых ящик продолжает оставаться в состоянии "квантовой суперпозиции" как мы его определили выше :)


Теперь, отправитель отправляет второй (закрытый) ящик получателю с целью сообщить ему массу того куска который он открыл. Получатель получив его открывает и его, и свой закрытый ящик, и таки образом получает информацию о том какого веса кусок находится у отправителя.


Таки образом мы с помощью кирпичей, проделали тот же эксперимент, который китайские ученые проделывали с помощью спутников (https://lenta.ru/news/2017/06/16/photon/), а американские с помощью оптоволокна. Нам при этом не понадобилось дорогостоящего оборудование, кроме устройства для разбивания кирпича на куски случайного размера с одновременным упаковыванием в закрытые ящики :)


Все совершенно аналогично, кроме того, что куски кирпича в закрытых ящиках, якобы, "уже имеют определенное состояние" до их измерения, а частицы, якобы, нет.


Если же мы примем гипотезу, что кирпичи и частицы на самом деле подчиняются одним и тем же законам физики (см. https://habr.com/ru/post/489760/ ), можно хорошо сэкономить на оборудовании для экспериментов по квантовой телепортации :)


Мне тут сейчас, конечно, напишут, что кирпичи "это совсем другое"…

Спасибо, именно это я и хотел сказать. Китайцы уже это сделали, на расстояния в тысячи км.

Э, ты уверен, что эксперименты одинаковые?

Мне тут сейчас, конечно, напишут, что кирпичи «это совсем другое»…
Ну как бы да, при всей дидактической наглядности этой аналогии кирпичи не подчиняются принципу неопределённости, их масса может быть измерена в пути (особенно если коробки стандартные), также коробка может быть вскрыта в пути и потом снова запакована и т.п. То есть в качестве наглядной аналогии годится, а в качестве серьёзной экспериментальной базы — таки нет.
Никому не известна масса кусков в закрытых ящиках. Назовем это состояние неизвестности «квантовой суперпозицией» :)
Кирпичи это совсем другое. Важно не то, что вам не известна масса, а то, что она не известна в принципе: даже условный бог этого не знает. Ваш же пример с кирпичом — типичный вариант скрытых переменных. Они были опровергнуты.
Кирпичи это совсем другое.

Вообще, если присмотреться, то же самое :)


Важно не то, что вам не известна масса, а то, что она не известна в принципе: даже условный бог этого не знает.

Почему, вы решили, что "условный бог" не может знать параметры запутанных частиц, но обязан знать вес кусков на которые разбит кирпич?


И где в таком случае у вас пролегает граница между макромиром в котором квантовая механика не действует (и в котором "условному богу" все известно), и миром частиц в котором действует квантовая механика (и в котором "условному богу" известно только то что измерил человек)?

Почему, вы решили, что «условный бог» не может знать параметры запутанных частиц, но обязан знать вес кусков на которые разбит кирпич?
Это не я решил, это мир так устроен. Если куски имеют определенный вес, а мы просто его не знаем — это теория скрытых переменных. Она была опровергнута. Было установлено, что куски не обладают определенным весом до момента измерения (хотя с весом вообще плохая аналогия, так как мы не знаем теории квантовой гравитации).

И где в таком случае у вас пролегает граница между макромиром в котором квантовая механика не действует
Квантовая механика работает и в макромире, вообще весь мир квантовый. Нет никакой границы. Просто чем больше объект, тем сложнее его поместить в квантовое состояния из-за декогеренции. Но вот в LIGO мы уже зеркала в 40 кг в квантовом состоянии имеем.

И вообще, человек и его сознание не играет никакой роли в квантовой механике. Неудачное слово «измерение» — на самом деле любое взаимодействие может приводить к коллапсу волновой функции. Реликтовое излучение тоже производит «измерение», приводя к декогеренции состояния.
Если куски имеют определенный вес

А они его не имеют, пока мы не открыли ящики. Если вы читали Сознание и существование там было об этом. Вы принимаете за аксиому что кот в не открытом ящике обязательно должен быть либо живым либо мертвым, а это не аксиома, кота в эксперименте Шредингера можно рассматривать как набор частиц находящихся в состоянии квантовой запутанности с той которую измеряет счетчик Гейгера.


Если куски имеют определенный вес, а мы просто его не знаем — это теория скрытых переменных. Она была опровергнута. Было установлено, что куски не обладают определенным весом до момента измерения

Если посмотреть ваше утверждение с другой стороны, то оно как раз может быть принято в качестве аргумента в пользу того, что куски кирпичей в не отрытых ящиках не имеют определенного веса (т.е. находятся в "квантовой суперпозиции"), до того как мы откроем ящики.

Вы пишете выше:
Никому не известна масса кусков в закрытых ящиках. Назовем это состояние неизвестности «квантовой суперпозицией» :) и будем считать что в момент открытия ящика кусок кирпича переходит из состояния неизвестности в состояние известности, и назовем этот переход «коллапсом волновой функции».
Это — скрытые переменные, потому что в вашем примере вы его приводите, чтобы показать, что нужно всего лишь устройство для разбивания кирпичей. Но так не работает, вы не создаете запутанности таким образом. То, что вы (или вообще никто) не знаете массы, это не значит, что они ею не обладают. Результат измерения массы задан в момент разлома кирпичей, даже если вы не знаете его пока. Ровно как со скрытыми переменными. В квантовой запутанности результат измерения возникает в момент измерения.
Это — скрытые переменные

Нет.


Возможно мы друг друга не понимаем.


По определению, "In physics, hidden-variable theories are proposals to provide deterministic explanations of quantum mechanical phenomena, through the introduction of unobservable hypothetical entities" Я пишу про то что существует лишь сознание и то что существует в сознании, соответвенно теория скрытых переменных с этим не согласуется (этому противоречит). Вы говорите, что то что я пишу неправильно, потому что теория скрытых переменных опровергнута :)


Результат измерения массы задан в момент разлома кирпичей, даже если вы не знаете его пока. Ровно как со скрытыми переменными.

Вот. Я пишу, что если мы и, как вы говорите, "условный бог", никоим образом не могут узнать как именно разломан кирпич, то масса его частей находится в квантовой суперпозиции и описывается как дипазон возможных состояний. Я как раз говорю что тут никаких срытых переменных детерминирующих массу частей кирпича до того как мы открыли закрытые коробки нет.


Иными словами, я утверждаю, что на большие скопления частиц находящихся в квантовой суперпозиции (т.е. не измереных, не воспринятых сознанием) действуют те же законы, что и на маленькие скопления, и на отдельные частицы, даже и в том случае, если эти скопления частиц находящися в квантовой суперпозиции настолько большие что составляют кота или кусок кирпича :)

Я как раз говорю что тут никаких срытых переменных детерминирующих массу частей кирпича до того как мы открыли закрытые коробки нет.
Любое минимальное движение коробки, из-за F = ma, приводит к протеканию информации о массе куска внутри наружу и разрушению суперпозиции. Причем стояние коробки на подставке в поле тяготения тоже считается движением (по ОТО это движение с ускорением g), соответственно, информация о массе передается через деформацию подставки.
Да, я вас неправильно понял, прошу прощения.

Вы утверждаете, что, просто разделив массу, вы вводите ее в состояние суперпозиции. Это не так. Но даже если бы это было так, это состояние распалось бы под действием декогеренции за наносекунды. Чем больше масса, тем сложнее поддерживать ее квантовое состояние. В вашем примере с кирпичом куски будут вести себя классически уже в момент разделения.

Иными словами, я утверждаю, что на большие скопления частиц находящихся в квантовой суперпозиции (т.е. не измереных, не воспринятых сознанием) действуют те же законы, что и на маленькие скопления, и на отдельные частицы, даже и в том случае, если эти скопления частиц находящися в квантовой суперпозиции настолько большие что составляют кота или кусок кирпича :)
Но это не так. Квантовые состояния декогерируют. Чем больше объект взаимодействует с окружением, тем быстрее он декогерирует. Чем более массивен и велик объект, тем больше он взаимодействует с окружением. В этом вся сложность создания квантовых компьютеров.
Вы утверждаете, что, просто разделив массу, вы вводите ее в состояние суперпозиции.

Если точнее, я утверждаю, вернее предполагаю, это пока гипотеза, что любой объект/явление/свойство будь-то частица, кусок кирпича или кот "материализуется" в сознании. И до того как он осознан он находится в "квантовой суперпозиции", т.е. является смешением всех возможных состояний. Например игральная кость брошенная в закрытый контейнер (непрозрачный стакан) до того как будет воспринята сознанием как имеющая определенное значение представляет собой смешение состояний (от 1 до 6), и в этом отношении аналогична частицам используемым в эксперименте квантовой телепортации. При этом мы считаем что сознание есть нечто единое для всех субъектов обладающих сознанием, т.е. если кто-то увидел значение выброшенной кости, и сразу (не дай бог) умрет, не сказав об увиденном больше никому, то то что он увидел будет таким же для любого другого субъекта обладающего сознанием. То есть "сonsciousness causes collapse" (сознание производит коллапс волновой функциий), но это "сознание" едино для всех субъектов обладающих сознанием.


Имхо, такой подход, позволяет дать непротиворечивую интерпретацию явлений и экспериментов с которыми имеет дело квантовая механика. С таким подходом микро и макро мир живет по одним и тем же законам.


То есть в эксперименте Шредингера мы должны считать что кот в закрытом ящике в любом случае находится в квантовой суперпозиции, даже без счетчика Гейгера и капсулы с ядом, поскольку вообще есть возможность для него быть живым или мертвым, и никто не знает точно жив он или мертв :)

Имхо, такой подход, позволяет дать непротиворечивую интерпретацию явлений и экспериментов с которыми имеет дело квантовая механика.

Сразу после того, как: "мы считаем что сознание есть нечто единое для всех субъектов обладающих сознанием", этот подход становится неотличим от обычного копенгагена.

"мы считаем что сознание есть нечто единое для всех субъектов обладающих сознанием", этот подход становится неотличим от обычного копенгагена.

Ну это скорее вариант Von Neumann–Wigner interpretation, от которой отказались создатели, в значительной мере потому что он вел к солипсизму. Мы же, используя некоторые достижения богословия и мистики вместе с квантовой физикой, пытаемся доказать что солипсизм не так страшен как кажется — да мы все (все в ком проявлено сознание) является проявлением одного глобального сознания, одного глобального "наблюдателя" в терминах квантовой физики, при этом у каждого отдельная память, интеллект и все такое.


И если мы считаем что в эксперименте ЭПР все частицы воспринимаются одним глобальным "наблюдателем", то мы таким образом решаем проблему локальности — вся Вселенная, в том числе частицы находящиеся далеко друг от друга, воспринимается одним глобальным "наблюдателем", который и является причиной коллапса волновой функции.

И где пролегает граница, отделяющая ситуацию, при которой объект наблюдается сознанием, и ситуацию, при которой он не наблюдается сознанием?

Если человек находится в тёмной комнате и видит игральную кость, но не может разглядеть её состояние, то значит ли это, что она находится в смешанном состоянии? Но малое количество фотонов всё равно присутствует в комнате, и даже в отсутствии внешних источников света игральная кость производит тепловое излучение, которое входит во взаимодействие с телом человека. Также в комнате присутствует воздух, и его молекулы движутся по определённой траектории, прикасаясь к неровным частям игральной кости, а затем тоже сталкиваясь с телом человека. А если эту игральную кость снимает камера ночного видения?

Можно, конечно, сказать, что и тепловое излучение, и траектории движения молекул воздуха, и запись камеры имеют такие же смешанные состояния, пока они не восприняты человеком в некотором определённом состоянии. Но мы снова возвращаемся к вопросу: при каких условиях восприятия объект считается воспринятым? Если человек воспринял объект подсознательно и это повлияло на его жизнь определённым образом, но он не осознаёт этого, то как это влияет на объект?

А почему под субъектом, обладающим сознанием и восприятием, подразумевается только человек? А если рядом присутствует невидимая нематериальная форма жизни, обладающая сознанием? А если сознание распространено повсюду, и в том числе присутствует в самом объекте, и нет такого объекта, который бы не воспринимался каким-либо сознанием?

А если одному человеку показалось, что на игральной кости выпало 3, а другому — 5? Во что коллапсирует волновая функция, и окончательно ли и бесповоротно? Какое сознание окажет решающее влияние, одинаково ли это влияние для любого сознания?

Так ведь можно дойти до того, что все объекты потенциально находятся в квантовой суперпозиции, и в то же время всегда наблюдаются с разной степенью влияния на них. И то, что человеком считается объективной реальностью, не зависящей от его сознания, просто с большей «силой» наблюдается совокупным сознанием в таком виде; а там, где состояние объекта изменяется от наблюдения человеком, «сила» сознания человека оказывается больше совокупного сознания.
И где пролегает граница, отделяющая ситуацию, при которой объект наблюдается сознанием, и ситуацию, при которой он не наблюдается сознанием?

Получается что эта граница только в сознании и пролегает.


Если человек находится в тёмной комнате и видит игральную кость, но не может разглядеть её состояние, то значит ли это, что она находится в смешанном состоянии?

Да. Если нет никаких других связей выпавшего числа с осознаваемым миром.


А если эту игральную кость снимает камера ночного видения?

Пока эта информация не воспринимается сознанием это не имеет значения. Так же как в классическом эксперименте Шредингера коллапс вызывает не счетчик Гейгера, а то что называют наблюдателем. Собственно это и наводит на рассуждения о том, чем же счетчик (или любой подобный прибор фотоаппарат, видеокамера) отличается от наблюдателя.
Вот если в Шредиговский ящик с котом добавить видеокамеру — то коллапс будет при открытии ящика или при включении видеокамеры? Это наводит нас на мысль, что то что вызывает "коллапс волновой функции" имеет некие принципиальные отличия от любого измеряющего прибора, и это отличие — наличие сознания. При этом и само сознания мы можем определить как свойство субъекта наделять существованием себя и окружающий мир.

при каких условиях восприятия объект считается воспринятым?

Если произошел "коллапс волновой функции", т.е. объект уже существует в некоем определенном состоянии.


Если человек воспринял объект подсознательно и это повлияло на его жизнь определённым образом, но он не осознаёт этого, то как это влияет на объект?

Если я правильно понимаю ваш вопрос, то объект в таком случае утрачивает состояние неопределенности. "Коллапс волновой функции происходит.

А почему под субъектом, обладающим сознанием и восприятием, подразумевается только человек?

Тут вопрос в том, что такое "человек" :) В Библии, например, сказано что Всевышний создал человека (אָדָם) по своему образу и подобию (בְּצַלְמֵנוּ כִּדְמוּתֵנוּ). Из этого некоторые делают вывод что у Всевышнего две руки, две ноги, одна голова и так далее. Но можно и сделать вывод что речь идет не о создании биологического существа из отряда приматов, а именно о проявлении в нем сознания, и поскольку сознание есть "способность наделять существованием себя и окружающий мир", то именно в этом заключается подобие человека Всевышнему. Т.е. нечто сначала поняло что есть "я" и есть "окружающий мир", и только потом осознало что это "я" материально является существом из отряда приматов. Вот это и есть первый человек, в том смысле что "человек" есть образ и подобие Всевышнего, а обезьяной биологически определяемой как "человек" оно было и раньше.
Т.е. тут надо разделить "человек" как биологический организм, и человек как субъект обладающий сознанием. В этом смысле больной находящийся в коме, может быть биологически человеком, но человеком в том смысле в каком об этом речь идет в библейском тексте о создании человека оно уже не является.


А если рядом присутствует невидимая нематериальная форма жизни, обладающая сознанием?

Значит она будет проявлением того же самого сознание, которое проявлено в биологическом человеке.


А если сознание распространено повсюду, и в том числе присутствует в самом объекте

Объект обладающий сознанием — уже субъект.


и нет такого объекта, который бы не воспринимался каким-либо сознанием?

Имхо, это так и есть.

А если одному человеку показалось, что на игральной кости выпало 3, а другому — 5?

Имхо, это ничем не отличается от ситуация когда одному и тому же человеку кажется, что там либо 3 либо 5.


Во что коллапсирует волновая функция, и окончательно ли и бесповоротно?

Пока нет определенности нет и коллапса волновой функции.


Какое сознание окажет решающее влияние, одинаково ли это влияние для любого сознания?

Любое сознание — это проявление одного и того же глобального наблюдателя. Например, нет разницы в какое окно вы наблюдаете дождь.

И то, что человеком считается объективной реальностью, не зависящей от его сознания, просто с большей «силой» наблюдается совокупным сознанием в таком виде

"Совокупное сознание" не есть сумма всех сознаний. Любое сознание есть его проявление.

И то, что человеком считается объективной реальностью, не зависящей от его сознания, просто с большей «силой» наблюдается совокупным сознанием в таком виде; а там, где состояние объекта изменяется от наблюдения человеком, «сила» сознания человека оказывается больше совокупного сознания

Впрочем, возможно что влияние отдельных субъектов в которых проявляется сознание может быть больше влияния других таких субъектов. На эту тему есть история в Гемаре, о том как у некого заслуженного человека копавшего колодцы, дочь упала в колодец и должна была погибнуть. А живший неподалеку цадик (праведник и мудрец) раби Ханина сказал что она спасется, ибо не должно пострадать дитя человека в том месте, где он трудился. И она действительно спаслась. Гемара продолжает: «Несмотря на это, его сын умер от жажды». И объяснение этому такое: мудреца того (т.е. раби Ханина) уже не было в живых.
Т.е. не только восприятие настоящего формирует реальность, но и глубокая вера в то что нечто произойдет в будущем может влиять на это будущее, однако такое воздействие на будущее не всем свойственно.


Возможно такое соединение мистики и физики вызывает некое смущение в умах, тех кто привык считать богословие и мистику априори ненаучными, но давайте вспомним что эта самая научная физика в значительной степени создана человеком для который мыслил именно таким образом. Исаак Ньютон был мистиком и богословом.

Квантовая механика работает и в макромире, вообще весь мир квантовый.

Я же пытаюсь это доказать :) Если одна частица может находиться в состоянии квантовой суперпозиции, то и множество частиц вместе тоже могут находиться в состоянии квантовой суперпозиции, причем это множество может быть настолько большим, что из них можно составить кота или кусок кирпича :)

Могут, но очень короткие промежутки времени в очень специальных условиях.

А одна частица (каждая по отдельности), может находится в квантовой суперпозиции без особых специальных условий и долгое время, просто потому что ее пока никто не измерил?

Не может (практически) — на нее действует окружение и она декогерирует достаточно быстро. Можно создать хитрые защищенные состояния (например, специальные переходы в атомах), которые остаются в квантовом состоянии дольше. Фотоны, например, относительно долго могут находиться в состоянии суперпозиции, потому что мало с чем взаимодействуют.
она декогерирует достаточно быстро

С этим можно вполне согласится. Вопрос в том, что 1) она вообще переходит из смешанного состояния в конкретное, пусть и довольно быстро, и 2) этот переход связан с восприятием ее состояния именно сознанием "наблюдателя"

1) не из смешанного состояния
2) — это ваш постулат о какой-то роли сознания, взятый с потолка

Вы уж извините, но я не буду втягиваться в спор про роль сознания в КМ. Мне он совершенно не интересен. Как я уже писал: много умных философов и физиков думали над таким вариантом и в настоящий момент влияние сознания на коллапс не считается возможным (по крайней мере в том простом виде, как вы это описываете). Проходить через обсуждения, которые велись на протяжении последних 30 лет, чтобы дойти до известного результата, мне не интересно. Возьмите современную книжку по философии квантовой механики и почитайте, там все аргументы будут расписаны.
И вообще, человек и его сознание не играет никакой роли в квантовой механике.

Это если исходить из постулата что наука должна быть обязательно материалистичной. Иными словами, если мы принимаем за аксиому, что сознание не влияет на материальный мир, и априори отвергаем любую логику которая этому постулату противоречит.

Нет, не так. Теория должна удовлетворять требованию научности, материализм не обязателен. Вы можете создать другую теорию (и люди создают), но она должна удовлетворительно описывать результаты экспериментов. Я не знаю адекватной теории, в которой сознание играет важную роль в коллапсе ВФ. Это не значит, что ее не может быть, но пока никто не смог ее построить (и это в принципе очень сложно чисто технически по разным причинам).
но она должна удовлетворительно описывать результаты экспериментов

Так я из этого и исходил. Если принять интерпретацию изложенную в Сознание и существование (это, конечно, пока всего лишь гипотеза, и нуждается в критике и обсуждении), то результат мысленного эксперимента Шредера с котом и парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, не выглядят парадоксальными, а вполне логичными. При этом мелкие (квантовые) частицы и коты живут по одним и тем же законам физики.


Вот тут мы говорим, про то что при аналогичных манипуляциях с кирпичами в закрытых коробках и с фотонами в стекловолокне наблюдаются те же физические феномены описываемые теми же законами, хотя эти законы и контринтуитивны.


Но если вы признаете что кусок кирпича состоит из квантовых частиц, то не может быть так чтобы каждая из частиц могла быть в квантовой суперпозиции, а они все вместе — нет.

Достаточно базовые логические построения показывают, что параметр «сознание» (или, там, «душа» и пр.) обязан быть непрерывным: изменяется от нуля до максимума при росте ребенка, а сам максимум тоже рос от нуля в процессе эволюции от неразумных животных до человека. В то же время, коллапс волновой функции в копенгагенской интерпретации — существенно дискретное событие, поэтому непрерывным сознанием определятся никак не может. Собственно, большинство теорий с участием сознания отсекаются похожими соображениями. Но есть еще и бритва Оккама: следует предпочитать теории с наименьшей колмогоровской сложностью законов природы. Колмогоровская сложность сильного интеллекта запредельна, поэтому теории с наличием сознания в законах природы выкидываются по умолчанию.
Но если вы признаете что кусок кирпича состоит из квантовых частиц, то не может быть так чтобы каждая из частиц могла быть в квантовой суперпозиции, а они все вместе — нет.
Правильно. Просто каждая частиц тоже не находится в состоянии суперпозиции.

Я не хочу обсуждать вашу гипотезу, если честно. Мне придется разбираться в вашей статье, а у меня нет на это времени и сил (и особого интереса, откровенно говоря). А иначе обсуждать и критиковать что-то не имеет смысла.

А что есть кубит вообще в данном вопросе? Это фотон, который можно передать по оптоволкну, или частица, которую надо везти на грузовике, или аналог бита — абстрактная сущность, информация?

Кубит в данном случае — некоторая физическая квантовая система с определенными свойствами (например, фотон или частица).
Тут кино относительно понятное.
Привет, Тесла! Причем не Масковский, а настоящий. В своих дневниках он утверждал, что изобрел телепортацию.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Хоть убейте не могу понять чем квантовая запутанность отличается от левого и правого носка в коробке. Запутываем 2 фотона (допустим поляризацией) один отправляем на 44 км — второй измеряем. Измерили — у нас горизонтальная поляризация (левый носок) — значит другой с вертикальной (правый носок)… В чем прикол?
Тем, что в случае с носком у вас носок уже имеет определенное состояние, просто вы об этом не знаете. В квантовом случае значение принимается в момент измерения, до этого у него нет определенного значения. Это можно экспериментально проверить.

А вы уверены? И есть ли вообще носок когда на него никто не смотрит? (с)

А вы уверены?
Уверен в чем? Я недавно написал статью в ПостНауке, как раз разъясняющую эти моменты.

И есть ли вообще носок когда на него никто не смотрит?
Конечно, и он, и Луна существуют, когда мы на них не смотрим — потому что кроме нас есть еще окружение, с которым они взаимодействуют. Это окружение «наблюдает» за Луной непрерывно. Вопрос же в отрыве от окружения просто не имеет смысла (ну или можете это отнести к области интерпретации КМ).

А правильно ли я понимаю, что если создать два запутанных фотона (например, аннигиляцией электрона и позитрона), разнести их на большое расстояние и затем один фотон пропустить через поляризатор, то и другой фотон станет поляризован?

В некотором смысле — да, но тут надо уточнить задачу, чтобы дать точный ответ. Важно, что при измерении каждого фотона по отдельности вы не сможете узнать, находится ли он в состоянии запутанности. Запутанность можно выявить только через корреляции между результатами измерений обоих фотонов.

Так что при воздействии поляризатором вы измените запутанное состояние так, что, например, при измерении горизонтальной поляризации у одного фотона, у второго всегда тоже будет горизонтальная, а при измерении вертикальной у второго будет всегда вертикальная. Но по одиночке они всегда будут 50/50 и вы не сможете узнать, что у вас запутанное состояние.
Не совсем понял.
На сколько я знаю, при аннигиляции электрон-позитронной пары рождённые фотоны всегда изначально запутанны. Или не обязательно?
Если да, то меняя квантовое состояние одного фотона на строго определённое (например, придавая ему вертикальную поляризацию), при условии, что фотоны всё ещё запутанны, измерение второго фотона даст горизонтальную поляризацию.
Или меняя поляризацию мы ломаем запутанность?
При распаде фотоны запутаны, это да, но важно по какому параметру. Честно говоря, я не знаю, какой поляризацией обладают фотоны при распаде. Если они изначально поляризованы, то они запутаны и по поляризации. Если они изначально не полязированы, то они не запутаны по поляризации, и с ней вы можете делать что хотите. Допустим, они изначально находятся в состоянии |ВГ> + |ГВ> (т.е. когда у первого фотона поляризация вертикальная, у второго — горизонтальная, и наоборот). При измерении одного фотона, вы будете случайным образом получать то В, то Г. Если вы сравниваете результаты измерений, вы будете получать коррелированные результаты.

Если же вы заставляете фотон менять поляризацию на строго определенную, вы по сути производите измерение. Так что запутанность разрушается, и фотоны принимают определенное значение поляризации. Но локально (без сравнения результатов) вы не узнаете, что они были запутаны.
А как работают квантовые компьютеры? На сколько я понимаю, там внутри набор из нескольких запутанных частиц-кубитов в изначально недетерминированном состоянии, и квантовые гейты применяются в определённой последовательности к некоторым из кубитов, что в итоге даёт состояние, которое при измерении с вероятностью близкой или равной единице даст ответ на поставленную задачу.
Мне правда интересно, как можно поменять у кубита состояние, не нарушив запутанности. Я думал, что пропускание фотона через поляризатор не приводит к схлопыванию волновой функции.
Я думал, что пропускание фотона через поляризатор не приводит к схлопыванию волновой функции.
Поляризатор поляризатору рознь:) Есть поляризационные фильтры: они задают проходящим фотонам строго определенную поляризацию. Такие разрушают запутанность. Есть поляризационные пластины: они вращают направление поляризации: из вертикальной в горизонтальную, или из круговой в линейную. Вот вторые как раз таки и не разрушают состояния, но они и не задают определенную поляризацию.

Мне правда интересно, как можно поменять у кубита состояние, не нарушив запутанности.
Ну вот как раз вторым типом гейтов. Каков бы ни был вход, вы меняете фазу или амплитуду кубита. Но не какую-то заданную, а условно: если на входе горизонтальная поляризация, на выходе вертикальная, и наоборот. Если на входе запутанное состояние — на выходе тоже, только с измененными значениями.

Не знаю, насколько это понятно получилось) Я не уверен, как коротко описать можно работу КК…
А, тогда, кажется, всё становится понятно, спасибо что тратите время на тупые вопросы) Получается, раз поляризацию задать не получится, то и информацию передавать быстрее скорости света таким способом тоже невозможно.

Но про квантовые компьютеры тогда остаётся вопрос: как я понял, надо изначально установить кубиты в детерминированное состояние, например |00000000> (при этом сохранив запутанность), а потом уже, используя преобразования Адамара и всякие CNOT привести к нужному состоянию. Если не задать начальное состояние, то на выходе после преобразований получится состояние, которое при измерении может дать неопределённый ответ. Так я понял)

Но получается, создатели квантовых компьютеров как-то умудряются инициализировать кубиты в нужное состояние, не потеряв запутанность? Что мешает (кроме технических ограничений, связанных с нестабильностью запутывания) взять эти кубиты и разнести на миллиард световых лет и потом проделать действия над кубитами на стороне А так, чтобы при измерении на стороне Б получилась информация, которую закодировали на стороне А?
А, тогда, кажется, всё становится понятно, спасибо что тратите время на тупые вопросы
Ну что вы, хорошие вопросы, правильные)
Получается, раз поляризацию задать не получится, то и информацию передавать быстрее скорости света таким способом тоже невозможно.
Верно!
как я понял, надо изначально установить кубиты в детерминированное состояние, например |00000000> (при этом сохранив запутанность), а потом уже, используя преобразования Адамара и всякие CNOT привести к нужному состоянию.
Небольшое уточнение: изначально состояние не запутанное (как в вашем примере). Потом вы используете гейты и запутываете те, которые надо в том порядке, в каком надо. Как раз последовательность Адамара и CNOT запутывает два кубита.
Если не задать начальное состояние, то на выходе после преобразований получится состояние, которое при измерении может дать неопределённый ответ. Так я понял)
Верно! Начальное состояние очень важно. Но обычно это мы умеем устанавливать в |0000> довольно хорошо.
Но получается, создатели квантовых компьютеров как-то умудряются установить кубиты в нужное состояние, не потеряв запутанность?
Собственно, ответ выше: сначала кубиты не являются запутанными. Запутанность создается по мере работы алгоритма.
Что мешает (кроме технических ограничений, связанных с нестабильностью запутывания) взять эти кубиты и разнести на миллиард световых лет и потом проделать действия над кубитами на стороне А так, чтобы при измерении на стороне Б получилась информация, которую закодировали на стороне А.
Разнести можно, но результат измерений на одной стороне всегда случаен. Только корреляции между А и Б оказываются не случайными.
Теперь всё стало понятно, спасибо!)
Эх, получается, передавать информацию быстрее скорости света и вправду нельзя (по крайней мере, используя эффект запутанности), а так хотелось…
Это прямо теорема в квантовой физике: с помощью запутанности без классического канала информацию передать нельзя никак. А раз нужен классический канал, мы сразу оказываемся ограничены скоростью света.
Я тут ещё немного подумал, и понял, что вопрос остался: окей, допустим изначально кубиты не запутанны. Но можем ли мы их запутать с помощью последовательности H-CNOT и потом разнести на дальнее расстояние?
В принципе — можем. На практике в эксперименте надо кубиты защищать от воздействия от окружения, которое разрушает квантовое состояние. Поэтому, чтобы разнести их далеко, нужно обеспечить «защиту» от окружения в процессе переноса. В случае с фотонами это довольно легко — они и так мало взаимодействуют, максимум, потеряются. Собственно, именно это и делается в эксперименте, который описан в статье-сабже.

Понятно, спасибо

Луна существуют, когда мы на них не смотрим — потому что кроме нас есть еще окружение, с которым они взаимодействуют.

Конечно. Если "смотрим" понимать буквально, то вопрос Эйштейна не имеет смысла. Вопрос был о том, имеет ли смысл говорить о существовании чего-то, что не существует в сознании.


Вопрос же в отрыве от окружения просто не имеет смысла

Именно. Или, иными словами, не имеет смысла говорить о существовании (или свойствах или состоянии) чего-либо, что не может быть воспринято сознанием.
Нет смысла утверждать что "носок уже имеет определенное состояние", до того как мы это состояние в состоянии измерить.

Вопрос был о том, имеет ли смысл говорить о существовании чего-то, что не существует в сознании.
Конечно. Спорить с вами не буду, вашу «интерпретацию» квантовой механики читал, она мне не интересна.
она мне не интересна

Не интересна, потому что противоречит тому чему учат в школе, или потому, что вы видите в ней существенные ошибки? :)

Конечно ошибки, я уже в треде здесь вам указал на часть из них: например, вы путаете скрытые переменные и квантовую теорию.

Но мне не интересно разбираться, если честно. Когда человек без специального образования говорит, что он решил задачу, об которую разбиваются тысячи профессионалов в последние 50 лет, я оцениваю вероятность верности решения как очень-очень низкую.
вы путаете скрытые переменные и квантовую теорию

Про скрытые переменные ответил выше Вы почему-то решили что Сознание и существование — это защита теории скрытых переменных, но это не так.

Но мне не интересно разбираться, если честно.

Т.е. вы решили что она ошибочна, не разбираясь в ней.


Когда человек без специального образования говорит, что он решил задачу, об которую разбиваются тысячи профессионалов в последние 50 лет, я оцениваю вероятность верности решения как очень-очень низкую.

Вы конечно правы. Но это аргумент, хотя и справедливый, все же к личности автора, а не к содержанию текста.

Т.е. вы решили что она ошибочна, не разбираясь в ней.
Нет, я увидел ошибки и дальше не разбирался.
Вы конечно правы. Но это аргумент, хотя и справедливый, все же к личности автора, а не к содержанию текста.
Не к личности — к вам лично у меня совершенно никаких претензий. Может и теория ваша справедлива, только мне все же надо выбирать, на что тратить время (в условиях избытка источников для чтения). И оценивая вероятность справедливости вашей теории, я выбираю не тратить на нее время.
в случае с носком у вас носок уже имеет определенное состояние, просто вы об этом не знаете.

Если каждый носок попал в отдельный ящик таким путем что никто обладающий сознанием не знает в каком именно ящике правый или левый носок (ну или скажем черный и белый носок), то мы также можем утверждать, что пара носков также "не имеет определенного состояния, просто вы об этом не знаете".


И, заметьте, наш взгляд на мир становится более логичным, т.к. у нас и макро и микрообъекты подчиняются одним и тем же законам физики :)


Но принять такого рода выводы гораздо сложнее чем вывод о том, что земля шарообразна и вращается вокруг солнца (помниться, серьезные образованные люди были готовы казнить тех, кто такие странные утверждения доказывал)


В квантовом случае значение принимается в момент измерения, до этого у него нет определенного значения. Это можно экспериментально проверить.

Это вопрос об экспериментальной проверке существования чего-либо о чем мы никоим образом не можем узнать. Или, иными словами, об эспериментальной проверке того чего мы экспериментально проверить не можем :)

С точки зрения квантовой механики, между кем-то, «обладающим сознанием», и тупым камнем нет никакой принципиальной разницы. Если во вселенной снаружи ящиков сохранилась хоть какая информация о конкретном носке в ящике, то никакой запутанности нет. Причем этой информацией могут быть потревоженные молекулы воздуха или отраженные фотоны света. В общем, если поместить носки в ящики так, чтобы снаружи не осталось абсолютно никакой информации о выборе, то носки будут, действительно, аналогичны запутанным фотонам (носки Шредингера). Но, к сожалению, технические возможности позволяют проделать такое только для простейших систем, вроде отдельных частиц.
С точки зрения квантовой механики, между кем-то, «обладающим сознанием», и тупым камнем нет никакой принципиальной разницы

Не совсем так. Вопрос о влиянии сознания на материю один из дискуссионных в квантовой физике, см. например Von Neumann–Wigner interpretation и Миф об особой роли сознания наблюдателя в квантовой механике

Не среди современных специалистов в области. В настоящий момент нет достаточно продвинутой и развитой интерпретации КМ, включающей в себя коллапс из-за наблюдения сознанием.
то мы также можем утверждать, что пара носков также «не имеет определенного состояния, просто вы об этом не знаете».
Нет, не можем, это принципиальный момент.

А разве у носков есть предопределенное "левое" и "правое" состояние? Тот, что надели на левую ногу (момент "измерения") — тот и левый, а другой автоматически правый. До надевания на ногу нельзя сказать какой где.

В моих - есть (узоры там) :D Но если серьезно, обычно подразумевается, что да. Потому что если их считать одинаковыми, то второй не становится автоматически правым или левым в зависимости от надевания первого на какую-то ногу. Его можно будет точно так же надеть на любую ногу.

Разница с носком в том, что если у вас окажется правый носок, то человек за 44 км со вторым носком не узнает, что у него левый, и тоже может надеть его на правую ногу. Произойдёт квантовый парадокс, и Вселенная схлопнется. Вот поэтому носкам запретили квантово запутываться ещё в палеозое.

Носки иллюстрируют гипотезу о скрытых параметрах (как мне кажется, похоже), которая была экспериментально опровергнута

Именно так! Неравенства Белла и их проверки опровергают возможность скрытых параметров (локальных) и аналогию с носками.
А можно простыми словами — как опровергли эти скрытые параметры?
Частицы приготовлены в таком состоянии, что: (1) если у всех трех частиц измерен параметр Х, то произведение трех результатов измерений всегда равно -1; (2) если у любых двух частиц измерен параметр Y, а у третьей — X, то произведение трех результатов измерений равно +1.

Поясните, пожалуйста, вот это — что означает «частицы приготовлены»? Т.е. мы заранее сами придумываем какие-то ограничения и зависимости для значений скрытых параметров?
Это значит, что они созданы в запутанном состоянии, где запутаны между собой все три частицы. Это состояние подчиняется таким правилам.
Т.е. мы сами придумываем правила, которым подчиняется состояние? И тут же эти правила опровергаем?
В каком-то смысле. Только это не правила, это свойства физической системы. Если бы локальные переменные существовали, физическая система вела бы себя определенным образом. Да, это очень специально подобранная система, но это не имеет значения. Достаточно опровергнуть их существование для любой одной системы. И мы ставим эксперимент и видим, что система ведет себя так, что это поведение несовместимо со скрытыми переменными.
Извиняюсь за глупые вопросы, но смущает «измерение», в ходе которого изменяется состояние кванта.
По логике обывателя, измерение никак не должно влиять на объект. Тогда теорема Белла в принципе понятна.
А рассматривался ли такой вариант, что на результат измерения влияют и скрытые параметры, и сама процедура измерения?
По аналогии с носками, это как если бы нам по почте приходил в коробке серый носок, мы опускали его в химреактив — и носок становился либо красным, либо зеленым. При этом механизм действия реактива нам до конца не ясен.
Или вот бросаем мы монетку в воздух, ловим рукой, и таким образом определяем ее состояние — орел или решка. Делаем это много раз, получаем вероятность для каждой стороны 50%. Означает ли это, что состояние монеты определяется законами квантовой механики, или все же скрытыми параметрами?
Это очень хорошие вопросы!:) Процедура измерения в данном случае не должна влиять на результат, если эксперимент поставлен правильно. Но вы правы, если бы были такие переменные, которые влияли бы на результат измерения, мы бы не смогли этого обнаружить в экспериментах Белла. В принципе есть теории, в которых скрытые переменные распространяются и на измерительный прибор (т.н. супердетерминизм). Но с этими теориями много философских проблем (и практических тоже), и в целом они не являются общепринятыми, несмотря на то, что среди адептов есть, например, т'Хоофт (нобелевский лауреат, один из основателей современной квантовой теории).

У minutephysics и 3blue1brown прекрасный коллаб на эту тему, я даже что-то наконец понял :)


https://youtu.be/zcqZHYo7ONs

опровергают возможность скрытых параметров (локальных) и аналогию с носками

А как опровержение возможности скрытых параметров опровергает аналогию с левым и правым (или черным и белым) носками?

Невозможность локальных скрытых параметров (а нелокальные, кстати, могут вполне себе быть) означает, что если предположить, что «квантовый» носок в коробке имеет определённый, но временно неизвестный нам цвет (который, собственно, и зависит от некоего скрытого параметра), то это приводит к противоречиям, грубо говоря, выражающимся в том, что некое множество событий оказывается менее вероятно, чем его строго меньшее подмножество. В итоге получается, что пока мы не увидим, какого цвета носок, нельзя осмысленно сказать, что он вообще имеет какой-то цвет.

Прикол в том, что вы не можете оставить себе именно правый, чтобы отправить дальше левый. Любое измерение разрушит запутанность.


Фактически, это эквивалентно тому, что вы подкидываете коробку с носками так, чтобы она упала случайным образом и вытягиваете какой-то носок, не глядя отправляете его в соседний город.
Там посмотрят и мгновенно сделают вывод, какой носок у вас остался. Если туда пришел левый, то у вас правый и наоборот. Но вы принципиально не знаете изначального расположения носков и в соседний город всегда приходит случайный вариант из этих двух.


Поэтому фактически это парадокс уровня "Кота Шредингера", т.е. вовсе и не парадокс, а просто статистические игры. Никакого физического дальнодействия на самом деле нет, это просто два носка, которые равновероятно могут оказаться правым или левым. Пока мы на них не смотрим — они как-будто могут быть и тем и другим. Но на самом деле они всегда либо те, либо другие, только вот выяснить, какие именно, мы можем только в момент измерения.

Ну это как посмотреть. Большинство носков находятся в состоянии левый и правый одновременно ровно до момента пока вы не наденете хотя бы один из них на ногу, у которой можно чётко определить левая она или правая :D

Одновременно они не находятся — любой эксперимент показывает, что отдельный носок либо правый, либо левый. "Одновременность" — это статистический выверт и одна из интерпретаций того, что может быть на самом деле.

Строго говоря большинство носков универсальны, и свойство «правый»/«левый» определяется ногой на которую он надет и ни разу не свойствами самого носка, но мы уже слишком серьёзно рассуждаем о банальной шутке :)

Шредингер с котом тоже пошутил и с тех пор эта шутка многим из нас не дает покоя :)


С носками — да, все это имеет смысл если правый и левый носок обозначены разным цветом (черный и белый) или, скажем, буквами "П" и "Л" :)

Хоть убейте не могу понять чем квантовая запутанность отличается от левого и правого носка в коробке.

Физически ничем. Просто обыденное сознание не допускает что макропредметы (например, пара носков, или кот) могут находится в когерентной суперпозиции (т.е. смешение всех возможных альтернативных состояний), но допускают что в таком состоянии могут находится частицы (например, ядро атома).


исследователи задавались вопросом, где та граница разделяющая макромир в котором действуют законы классической физизики и микромир в котром действуют законы квантовой механики.
Мы считаем, что на самом деле эта граница означает лишь готовность принять контр-интуитивные выводы квантовой физики, и пролегает она лишь в сознании исследователя.

См. https://habr.com/ru/post/489760/

Не, аналогия с носком тут работает только как иллюстрация. Был интересный цикл статей по этому поводу

cosmos.d3.ru/kharakter-fizicheskikh-zakonov-na-paltsakh-tm-1-3-v-poiskakh-absoliuta-488703
cosmos.d3.ru/kharakter-fizicheskikh-zakonov-na-paltsakh-tm-2-3-ot-otnositelnosti-k-sluchainosti-488718
cosmos.d3.ru/kharakter-fizicheskikh-zakonov-na-paltsakh-tm-3-3-proveriaia-neproveriaemoe-488764

Во второй статье как раз рассказывается по вашу версию, а в третьей можно узнать как ученые узнали что это не так.
Главное, чтобы не было как в прошлый раз с превышением скорости света:)
Источником сверхсветовых нейтрино оказался плохо вставленный разъем оптического кабеля между внешней антенной GPS и блоком в системе сбора данных установки, отвечающим за синхронизацию внутренних часов установки и часов в ЦЕРНе, где определялся момент начала движения нейтрино.
Даже ученые иногда ошибаются:)
квантовую телепортацию на расстояние 44 километра. На сегодня это предел того, как далеко ученые могут отправлять квантовое состояние

В Китае осуществили квантовую телепортацию на расстояние 1,2 тысячи километров :)


См. https://lenta.ru/news/2017/06/16/photon/

Интересно, учёные действительно пускали фотоны на расстояние 44км или это длинна в бухте, лежащей на экспериментальном столе?
В бухте (FIS на картинке):
image

«с точностью до 90%...» и мелким шрифтом в конце страницы договора, пассажир телепортируется на Марс и на паспортном контроле обнаруживает, что у него пропал паспорт, и вот они с уставшим пограничником выясняют кто виноват — мафиозо, квантовая телепортация или пассажир.
Не припоминаю таких случаев в Штатах или любой другой стране
Можно уточнить, «ЗАЧЕМ»?
Может понятнее станет…

Насколько я сейчас понимаю, скорости это не добавит, все равно фотон должен все расстояние пролететь.
И польза заключается в невозможности перехвата. Не снижение latency, не повышение bandwidth, а именно security.

Верно или нет?
Нет, польза в том, что квантовые состояния иначе никак не передать. Если делать, например, квантовый интернет, где вы обрабатываете состояние в одной точке земного шара, а потом вам надо что-то сделать с ним в другой точке, вам нужно как-то его передать между этими двумя точками, не разрушив состояние. Квантовая телепортация — единственный вариант.
Беда в том что я не понимаю, что такое «квантовый Интернет» и для чего он нужен.

«обрабатываю состояние в какой-то точке» — это вообще не про «скачивание HTML, чтобы почитать Хабр», не про передачу информации [с целью последующей обработки на обычном компьютере], а про что-то совсем иное?
Беда в том что я не понимаю, что такое «квантовый Интернет» и для чего он нужен.
А никто не знает, это просто баззворд xD

На самом деле, самый простой пример «квантового интернета»: квантовая коммуникация криптографического ключа. Квантовая криптография в принципе может быть идеально защищенной, даже от квантовых компьютеров. В таком случае телепортация используется при создании квантовых повторителей (которые позволяют установить защищенную связь на больших расстояниях).

Другой пример: вы хотите получить доступ к большому квантовому компьютеру «в облаке», но получить состояние из него себе на свой маленький квантовый компьютер для последующей обработки. В таком случае никто в большом квантовом комьютере не сможет узнать, что вы там считали — опять же, идеальная защита. Но для связи вам понадобится квантовый интернет — и квантовая телепортация.
Хм, «копирование памяти (всего состояния)» для миграции «в другой регион» или on-prem с гарантией, что не подсмотрят, не подслушают — это интересно.

А «исходное» разрушается при этом или нет? Снапшоты защищенно делать можно?
Вроде как термин «телепортация» предусматривает разрушение объекта?

Впрочем, не понимая, как эти квантовые финтифлюшки работают, я могу много глупых вопросов нафантазировать :)

Пожалуй, остановлюсь на этом.
Появится что-то более-менее реальное, тогда и буду рзбираться. Если доживу.
А «исходное» разрушается при этом или нет? Снапшоты защищенно делать можно?
Состояние разрушается. В квантовой физике есть теорема о запрете клонирования — вы не можете создать точную копию состояния. На этом основана вся защищенность квантовых коммуникаций: их невозможно перехватить, скопировать и отправить дальше. Про снапшоты не уверен, что вы имеете в виду (я сам ламер). Наверное, нет — опять же из-за теореме о запрете клонирования.

Но вообще да, честно говоря, все эти квантовые штуки словили столько хайпа, особенно в последнее время, хотя до систем, полезных реальным людям, еще лет двадцать. Сейчас это все только военным может быть полезно, возможно. А с пост-квантовой криптографией так вообще может никогда не станет сильно актуальным. В общем, имхо, можно спокойно забить и не разбираться пока, разве что хочется в квантовых стартап вскочить и словить волну:)
Есть возможность определить текущее состояние? Являются ли кубиты в супер позиции или уже сколапсированы?
Сейчас Трамп развлекает Америку
Изначально подумал, что речь о слегка другой телепортации
Какая скорость у такой передачи?
Сигнал передается по оптоволокну т.е. и ограничена эта передача этим кабелем. Сейчас у него максимальная скорость 159 Терабит в секунду. Грубо говоря скорость света (при идеальном развитии оптоволоконной связи). Т.е. все равно не получится поговорить с Марсом без минимальной задержки в 3/15 минут.
Всегда считал, что если ты хочешь решить проблему передачи информации с помощью квантовой запутанности, сделай для школьников набор «Юный квантопут», чтобы они могли без особенных усилий создавать запутанные пары квантов.

Время, которое понадобится для решения проблемы, находится в прямой зависимости от времени до начала следующих экзаменов.

Не совсем понял. В чем именно они первые? Ведь и раньше осуществляли экспериментально квантовую телепортацию и даже на большие расстояния: в июне 2017 года китайские учёные осуществили квантовую телепортацию на расстояние свыше 1200 километров.

Передача по оптоволокну — это сложнее из-за больших потерь и всяких шумов.
Мне все эти запутанные кубиты напоминают «Коммуникационные камни Древних» из Звёздных врат
А есть какая-то разница между китайским эксперементом на 1200 км и американским по оптоволокну?

Только то, что второй сделан по оптоволокну, что несколько сложнее практически.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Другие новости