A részecskéket hullámként lehet leírni, mert azok hullámok. A kevert állapot az, amitől írtam. Két eltérő frekvenciájú hullám lebegés hoz létre. Ezt a lebegést sokféleképpen lehet szétbontani. Szűrőkkel, polarizátorokkal változtathatóak a detektálási feltételek. Olyan ez, mint amikor ráhangolsz egy rádióadóra.
amikor megtudjuk, hogy melyikbe, akkor omlik össze a másik is,
Ez Ilyen formán nem igaz. A másik mérést sokkal később is elvégezhetjük, az eredmény akkor is ugyan az.
Közvetlenül maga a mérés nem omlasztja össze a szuperpozíciót (hullámfüggvényt), csakis az, ha a mérés eredményét megtudjuk; tehát ha a mérés eredményét azelőtt eldobjuk, hogy megtudnánk, a szuperpozíció megmarad!
Ez erőssen szélsőséges álláspont, a legtöbb nagy fizikus nem értene ezzel egyet. Nem szép dolog ilyet írni a wikire. Az én álláspontom is szélsőséges, ezért írtam egy szélsőséges topikba.
"A kvantummechanikában szuperpozíció elvének nevezzük, amikor egy részecske (vagy hullám) ún. kevert állapotban van, azaz bizonyos tulajdonságait nem tudjuk egyértelműen megállapítani. A részecske addig marad ebben, amíg valamilyen módon meg nem állapítjuk, hogy valójában hol és milyen állapotban van. A probléma ott kezdődik, hogy mérés (megfigyelés) hatására a szuperpozíció összeroppan, és a részecske egyértelműen a lehetséges állapotok egyikébe kerül.
Fontos megjegyezni, hogy a szuperpozíció (akár a hullám-függvény) csakis abban az esetben omlik össze, amint tudomást szerzünk az anyag (elektron, atom, molekula) állapotáról. Közvetlenül maga a mérés nem omlasztja össze a szuperpozíciót (hullámfüggvényt), csakis az, ha a mérés eredményét megtudjuk; tehát ha a mérés eredményét azelőtt eldobjuk, hogy megtudnánk, a szuperpozíció megmarad! Ez kényszerűen valamelyik állapotba taszítja az anyagot, ami Schrödinernél döglött, vagy élő macskát eredményez, de sosem egyszerre a kettőt." - Wikipédia
Tehát ugye a fotonpár fotonjai kevert állapotban vannak. Ha megnézzük az egyiket, akkor az az egyik vagy a másik állapotba kerül, amikor megtudjuk, hogy melyikbe, akkor omlik össze a másik is, kerül egy (ellentétes) állapotba, nem pedig eleve voltak ilyen és olyan állapotokban.
(Nekem már a determinisztikusság elvetése is magas amúgy. Szerintem ez olyan dolog, hogy egy pontosabb, részletesebb elmélettel le lehet majd írni a világot determinisztikus formában.)
Sokáig úgy tûnt, hogy a jelenségeket a klasszikus elmélettel is le lehet írni, ha megfejeljük a detektálásnál fellépô kollapszus hipotézisével, meg azzal, hogy a fo- toelektron hirtelen kilépésének valószínûsége arányos az intenzitással. Ez használható az egyfotonos kísérlete- ket tárgyaló fejezetig, de azután csôdöt mondott.
A félreértéseket mindig az okozza, hogy a klasszikus megközelítésnél mindig ugyanazt az egyszerű sémát veszik elő. De az nem működhet, hiszen részleteiben téves.
A hagyományos értelemben vett kollapszusnak nincs sok értelme, ha hullám-hullám scatteringről beszélek. Mint lentebb írtam, a kollapszus csak az interferencia-minta változása. Az elemi hullámok ugyan úgy, minden lehetséges irányba haladnak, mint klasszikusan. De ugyan úgy befolyásolják az egész interferencia-mintát, mint klasszikusan.
Amikor két hullám találkozik, és megváltoztatják egymás haladási irányát a téridőben, akkor már csak az interferencia konstruktív részei hatnak, az elemi hullámok ekkor nem játszanak szerepet. Nyilván egy nulla amplitudójú térrész nem vehető rácsnak.
Az intenzitás ugyan úgy vehető részecskeszámnak, de helyesebb lenne téridőbeli konstruktív-interferencia helyek számosságaként említeni. Annak ellenére, hogy a második megnevezés sokkal rosszabbul hangzik.
Alapjában véve Einstein megközelítése formailag jó. A foton energiája arányos a frekvenciájával, amiből következően fordítottan arányos a hullámhosszával. Minél rövidebb, annál jobban eltérítit az elektront. Kisebb rácstávolságra nagyobb a Bragg-szög, ha a hullámhossz kisebb, mint a rácstávolság. Ez a klasszikus fény-elektron eset.
A kvantummechanika sem tömeggel számol, hanem hullámszámmal, ami fordítottan arányos a hullámhosszal.
Nem véletlenül van ez így.
Az egész leírható klasszikus hullámokkal, de még véletlenül sem úgy, ahogy eddig próbálták.
Ugye lehetne ellenérvként felhozni, hogy a polarizátorok távolsága meg a detektor felületének egyenetlensége megszórja a fázisokat.
Csakhogy én nem térbeli lebegésről írtam, hanem téridőbeliről. A foton egyszerűen nem létezik abban az időintervallumban, ahol a lebegés destruktív. Detektálhatatalan.
A két ellentétesen forgó hullámvektor interferál, de az interferencia csak az egyes hullámpároknál stabil,
A csatolt fotonpároknál mindkét hullám mindkét irányba halad, ami minkét irányba lebegést hoz létre. De a polarizátorok megváltoztatják a fázisviszonyokat, ami miatt a burkoló csúcsa elmászik. Ez okozza a detektálás kiesését.
Ugyan az történik a csotolt fotonoknál, mint a Mach-Zender interferométernél, csak a hullámvektorok egymással ellentétesen forognak, ami miatt nem szembetünő, hogy ez IS csak interferencia.
Semmiféle információt nem tudok ezzel a módszerrel küldeni, nem én döntöm el, hogy milyen legyen a másik pénzérme. A fotonoknál szintén nem.
De jól lehet így titkosítani. A megmért pénzérme-tulajdonsággal kódolhatok egy üzenetet, amit majd a másik oldalon vissza lehet kódolni a másik pénzérme tulajdonságának inverzével.
Miert nem lehet ezt azzal magyarazni, hogy nem ertjuk, hogy hogy lehet szetvalaskor kitalalni a kesobb megmert allapotot?
Az egyik mester ezt így magyarázta. Vegyünk két ellentétes pénzérmét. Egy 5-öst és egy 10-est.
Keverjük össze őket. Az jobb kezükbe lesz az egyik, a balba a másik. Ha megnézzük az egyiket, pontosan meg tudjuk majd mondani előre, hogy a másik kezünkben milyen érme lesz, amikor majd megnézzük.
A fotonokkal nagyjából ez történhet. Az két foton spinje ellentétes. Nem mérhetünk mindkét oldalon ugyanolyan spint. Az lehetetlen, mint ahogy lehetetlen az is, hogy egy-egy 5 forintos lesz mindkét kezünkben,
Egymásra merőleges kvantum-állapotok is interferálhatnak. A kvantummechanika szabályai ezt nem engedik meg, hiszen a Hilbert-térben a két állapot merőleges egymásra. Csakhogy ezek az állapotok is interferálnak, csak a kaotikus fázis miatt, amit a két szembe forgó hullám okoz, az interferencia sok részecskénél kimutathatatlan.
A cikkból jól látszik, hogy a klasszikus leírásmód miért bukott meg. A foton nem írható le egyszerű síkhullámokkal, hanem ahogy az elején leírtam, egy erősen koherens lézerként írható le, ami a téridőben mozog. Ennek a térbeli metszete részecskeszerű, ezért sikeres minden olyan elmélet, ami a hullámokból ennek az interferencia-helynek a megjelenésével operál.
De ezek csak közelítések. A tökéletes leírásban már csak hullámok fognak szerepelni.
A cikk jól mutatja, hogy ami a bonyodalmakat okozza, az a részecskekép. A hullámleírás minden helyzetben megállja a helyét.
A kvantum-radírnak elnevezett kisérleti elrendezés is szépen leírható hullámokkal, ahol egyszerű fázis-kiválasztás történik. A fotonnak becézett hullámok ott is minden lehetséges irányba haladva alakítják ki ezt az interferenciát.
A vezető elmélet, a QED, azaz a kvantum-elektrodinamika se tud mit tenni, ugyanezt a leírásmódot használja. A foton minden lehetséges útvonalát számításba veszi, és ez alapján számolja a megjelenési valószínűséget.
Csakhogy egy pont nem megy minden irányba. Ami erre képes, azt úgy hívják, hullám.
A Bell-egyenlőtlenség a maga nemében szép és igaz. Csakhogy.
A kisérletek részleteinek ismeretében jelentéktelennek látszik. Hiszen amiről beszélnek, a csatolt fotonpárok, az a kisérletben mérhető fotonoknak csak kis hányada, Ha az összes foton összefonódott lenne, akkor szószerint lehetne venni a Bell-egyenlőtlenséget, és lehetne gondolkozni a távolhatáson, vagy az időbeli visszahatáson. De addig nem.
Az első link ami fontosabb. Szerintem itt a kulcsmondat:
Nem furcsa, hogy egy koincidenciaberendezés interferenciát (lebegést) mért?
Mert számomra ez nem furcsa. Aki ismeri a fotonpár keltésének a részleteit, az tudja, hogy a kristály olyan területéről kapják meg ezeket a fotonpárokat, ahonnan két ellentétes spinű és frekvenciájú foton érkezik. A kvantumfizika és a klasszikus hullámelmélet szerint is mindkét fénysugár mindkét irányba halad. A lebegés azt mutatja, hogy ténylegesen mindkét irányban ott vannak a hullámok.
Megmutatjuk, hogy az akusztikából ismert lebegés és az optikából ismert interferencia ugyanazon jelenség két oldala. A második linken ez olvasható. És bizony attól, hogy valahol nem kapunk időben stabil interferenciát, attól még lehet ott interferencia, csak időben nem állandó. Ez a csatolt fotonpárok titka. A két ellentétesen forgó hullámvektor interferál, de az interferencia csak az egyes hullámpároknál stabil, a következő hullámpár már teljesen más fázissal fog interferálni, ami miatt nem látszik az interferencia. A detektálhatatlanságot ez a lebegés okozza.
A kvantummechanika szerint két ellentétes spinű foton nem interferálhat. Nos ez téves.
Azóta tudom, hogy az elektromágneses erő egyszerű Bragg-diffrakció, amióta olvastam a cikket. De honnan tudtam, hogy az?
Aki nem ismer, gondolhatná, valamiféle megérzés.
Nos nem. A világ sokkal egyszerűbben működik.
Az volt az első dolgom a cikk után, hogy egy hullám elhajlását szimuláltam rácson. Valós időben változtatva a hullámhosszt, vagy a rácstávolságot azonnal nyilvánvalóvá válik, hogy az elektron-foton scattering szinte ugyan ez a folyamat, ha az egészet a téridőben szemlélem.
Ettől kezdve nem számított ellenérvként semmilyen lexikális tudás vagy egyenlethalmaz ismerete. Semmit nem ér a lexikális tudás, ha nem tudja az illető a gyakorlatban használni.
A kezem alatt levő gépen a grafikus gyorsítóval elérhető sebesség 10 évvel ezelőtt még álomnak is sok lett volna,
Mivel a felgyorsított elektron négyesimpulzusával számolok, emiatt a py-t a saját koordináta-rendszerében kell venni, amíg a foton energiáját a másik koordináta-rendszerbeli eltérés adja meg.
Ha már itt ez a négyesvektor, le kellene vezetni belőle a Bragg-diffrakciót. Mennyivel jobban mutatna itt, és az tanult emberek is értenék, mi a téma.
p1x az impulzus x térbeli része, p1y az időkoordináta irányú komponens. Ugyan így a felgyorsított elektroné p2x,p2y. A szög számolható fi=atan(v/c)-vel, vagy a lenti módszerrel, a kettő ugyan az.
A py=cos(fi1)*p2y + sin(fi1)*p2x és az utánna következő sor a négyesimpulzust transzformálja a fi1 dőlésszögű koordináta-rendszerbe.
A megoldás már nem annyira szép, mert a két szög kissé eltér, de a hiba kis foton-energián elfogadhatóan kicsi marad.
