Comments 132
То есть, во Вселенной вообще происходит всё что угодно, но как правило — то, что укладывается в законы физики. Это значит, что описать всю Вселенную формально не получится.
Почитайте, если не сталкивались, про теорию бутстрапа. Насколько я понимаю, там ровно об этом.
в разных частях Вселенной законы физики разные
А как они стыкуются между собой? Горизонтами событий?
Судя по этому комментарию в блоге Скотта Ааронсона, по каким-то причинам, которые я не понимаю, невозможно физически реализовать бесконечную квантовую запутанность.
"[...] I think that there is reason to be skeptical about claims that it is relevant to the foundations of physics." — Tobias Fritz
Тоби Кубитт, специалист по теории квантовой информации
Фамилия очень подходит.
Ещё аналогия — обе частицы суть «солнечные зайчики» от одного «зеркальца» из… не знаю… n-ного измерения какого-нибудь. Тогда и кореляция остаётся, и в то же время информацию никак не передать.
… но остаётся теоретическая возможность мгновенной передачи информации между ними. Чего вроде как быть не должно.Нет, передачи информации точно нет. Даже не то что со скоростью света, вообще запутанность саму по себе никак для передачи информации не использовать — строгий математический результат.
они являются единым объектом, который не ограничен в пространстве (нелокален)
Так это не объясняет взаимодействие между его частями. Вернее, корреляцию при измерении разных его частей, которую можно объяснить в том числе и мгновенным взаимодействием. Вы просто заметаете это под ковер. Даже если это один объект, он все равно как-то устроен.
Даже если это один объект, он все равно как-то устроен.
Это волновая функция, она не имеет привычной нам структуры двух отдельных объектов. Она нелокальна — размазана по большому расстоянию. И для появления корреляций вам не нужно никакого взаимодействия между частями или обмена информацией — они заложены в этой нелокальной системе. В многомировой интерпретации, например, где нет коллапса волновой функции, такого вопроса об обмене информацией даже не возникает.
Ну и что, все равно она как-то устроена. "Единость" объекта не означает отсутствие взаимодействия. Если вероятность в одной части влияет на вероятность в другой части, значит есть какой-то механизм этого. Возможно он не связан с мгновенным дальнодействием, но он есть.
Если вероятность в одной части влияет на вероятность в другой части, значит есть какой-то механизм этого.Вероятности не влияют друг на друга. Все задано изначально в состоянии этого запутанной волновой функции. Условно, т.к. каждая частица в паре находится сразу в двух местах, при наблюдении одной вы сразу действуете на вторую, но не где-то далеко, а в том же месте, где наблюдаете первую.
Ну мы подействовали на нее тут, но фактически частица находится где-то далеко. Если корреляция обеспечивается не в момент измерения, значит либо раньше (в момент разлета частиц), либо позже (в момент сравнения измерений).
Ну мы подействовали на нее тут, но фактически частица находится где-то далеко.Нет, фактически она находится и там, и тут (хотя вообще отдельной частицы как таковой нет).
Если корреляция обеспечивается не в момент измерения, значит либо раньше (в момент разлета частиц), либо позже (в момент сравнения измерений).Корреляция обеспечивается в момент создания запутанности между частицами (т.е. разлета в данном случае). Но важно, что это не значит, что результат измерения предопределен в момент создания запутанности. Результат будет случаен для каждой частицы отдельно, но коррелирован между двумя частицами.
Вот я как раз и говорю об этом механизме. Который обеспечивает появление отдельной частицы как таковой в любом месте протяженности волновой функции и который обеспечивает корреляцию. Возможно это 2 разных механизма, но не суть. Он ведь все равно на низком уровне как-то устроен. Представьте, что вы пишете эмулятор Вселенной, и подумайте, как бы вы его запрограммировали.
Вы сказали "они являются единым объектом, который не ограничен в пространстве. Тогда нет как такового моментального влияния одной частицы на другую". Я сказал, что из первой части вторая не следует. Даже если это один объект, внутри него все равно происходят какие-то процессы. Если для 2 частиц требуется моментальное взаимодействие для объяснения результатов наблюдения, значит и для 2 частей одного объекта оно требуется. Если для объекта можно объяснить без моментального взаимодействия, значит и для 2 частиц можно.
Даже если это один объект, внутри него все равно происходят какие-то процессы.Могут, скажем, они будут притягиваться гравитационно.
Если для 2 частиц требуется моментальное взаимодействие для объяснения результатов наблюдения, значит и для 2 частей одного объекта оно требуется.Нет, не значит. 2 частицы — это неверное описание происходящего. 2 части одного объекта — верное описание, при этом важно, что эти части не тождественны двум отдельным частицам! И в этом описании не нужно никакого взаимодействия между частями для описания результатов эксперимента.
Могут, скажем, они будут притягиваться гравитационно.
Я имею в виду процессы, которые обеспечивают наблюдаемый результат, а не вообще какие-то гипотетически возможные.
И в этом описании не нужно никакого взаимодействия между частями
Нужно. Потому что иначе не было бы корреляции, как это и происходит между незапутанными частицами. Скорее всего оно происходит не в момент измерения, а в момент разлета, и потом его "след" распространяется вместе с движением частиц, но оно есть. Именно этот механизм распространения обеспечивает корреляцию, а не факт, одна это волновая функция или разные. Если бы его не было, то для объяснения корреляции точно так же понадобилось бы какое-то мгновенное взаимодействие одной части волновой функции на другую в момент измерения.
Представьте, что вы делаете дырку на листке бумаги. Это одна дырка и с первой и второй стороны, но для того кто живет на этом листке придется преодолеть огромное расстояние на ту сторону, чтобы увидеть вторую часть дырки
Именно этот механизм распространения обеспечивает корреляцию, а не факт, одна это волновая функция или разные.Волновая функция и обеспечивает ту самую корреляцию, и конечно, она образуется в момент образования пары частиц. Но я не понимаю, о каком взаимодействии вы все говорите. Для создания корреляций не нужны никакие дополнительные взаимодействия кроме самого процесса распада ядра на две части (или любого другого процесса рождения пары частиц).
"Просто процесс распада" даст 2 частицы с конкретными спинами без всякой случайности в момент измерения. Ну или 2 частицы со спинами в суперпозиции, которые при измерении не будут коррелировать. Я имею в виду логически, продолжая пример, что мы пишем эмулятор Вселенной.
Волновая функция и обеспечивает ту самую корреляцию
2 незапутанные частицы это тоже волновая функция, часть более глобальной волновой функции, но между ними корреляции нет.
«Просто процесс распада» даст 2 частицы с конкретными спинами без всякой случайности в момент измерения.Нет, не даст. В квантовой физике — а другого правильного описания природы у нас и нет — две частицы будут запутанны.
2 незапутанные частицы это тоже волновая функция, часть более глобальной волновой функции, но между ними корреляции нет.А я разве говорил обратное? Конкретная волновая функция обеспечивает корреляцию. Другие состояния не будут.
Подождите, давайте еще раз. Вы сказали "Дело в том, что это один объект". Но дело не в том, один он или нет, а в том, что это особенный объект. Есть некоторые механизмы, по которым он появился именно таким и функционирует именно так. Обычная макроскопическая лента (как у танцовщиц например) это тоже один объект, но разные ее части могут вести себя независимо.
И пока эта неопределённость сохраняется, волновые функции частиц разделить нельзя, они будут составлять одно целое.
Я не о том, как оно происходит, а почему оно так происходит, как оно реализовано. Поэтому и предложил пример с эмулятором Вселенной. Если мы в этой программе сделаем "просто распад", то это будут 2 независимые части, хоть в виде волновых функций, хоть в виде материи. Чтобы результат в эмуляторе был такой же, как в реальности, нам нужно реализовать дополнительный механизм, который будет связывать эти волновые функции. Корреляция обеспечивается потому что эта связь появляется в момент разлета и распространяется вместе с частицами, а не потому что эти частицы это часть одного объекта.
Если рассматривать просто один объект, считая что механизм его появления неважен, то корреляция измерений в разных его частях, разнесенных в пространстве, может быть только если информация внутри него распространяется быстрее интервала между измерениями.
Представьте, что вы эмулируете море. Как, по вашему, будет лучше:
1. Эмулировать волны («частицы»), т.е. для каждой волны хранить её форму, высоту, координаты, скорость и т.п.
2. Эмулировать поле, в смысле море, в смысле для каждой точки хранить пару чисел — высоту над средним уровнем и вектор импульса.
Учтите, что уравнения у вас есть для 2, но не для 1, и вывод вашей программы тоже должен быть представлен в виде 2.
Попробуйте в случае 1 реализовать такие эффекты, как интерференция, т.е. взаимодействие волн, в т.ч. самих с собой.
Пара запутанных частиц — это комбинация «горб плюс впадина», которые почему-то разъехались друг от друга, но связи не утратили в том смысле, что вы не знаете, где горб, а где впадина. Вам придётся делать пару копий мира, одну для «горб-впадина», другую для «впадина-горб», и некоторое время обсчитывать обе. Как, почему это работает физически? Физикам ещё только предстоит ответить на этот вопрос.
И ладно бы там спинами дело ограничивалось. На БАКе бывают столкновения, в результате которых рождаются пары из u-кварка, запутанного с d, которые потом разлетаются в разные стороны, но не решили, кто из них кто. Всё бы ничего, но у них разные электрические заряды: +1/3 и -2/3. Соответственно, более крупные частицы, в составе которых разлетелись эти кварки, не знают, протоны они или нейтроны, надо ли притягивать пролетающий мимо электрон или пора распадаться…
значит и для 2 частей одного объекта оно требуется.
Так нет никаких двух частей. Это в классической физике вы можете взять один кусок системы, второй кусок системы и описать цельную систему как поведение двух кусков + их взаимодействия. В квантмехе этого сделать нельзя. В квантмехе нет такого понятия как взаимодействие объектов, объект всегда только один и всегда цельный, неделимый, и он ни с чем не взаимодействует, потому что не с чем. В некоторых случаях мы можем моделировать этот объект как совокупность подсистем — но не всегда. И вот в случае запутанности — мы как раз не можем (обычно). Как только вы говорите про взаимодействие или про "части", вы уже делаете ошибку. И далее все рассуждения становятся заведомо некорректными.
Фактически, если взять то, о чем вы говорите — во время коллапса ВФ меняется разрывно. Иными словами тот факт что вы пронаблюдали объект в точке Х голворит что его уже нету в точке Y — взаимодействие с ВФ в точке Х, другими словами, изменило ВФ в точке Y, которая может быть сильно удалена.
Вот у вас есть электрон, который пролетел одновременно в две щели, и вы измеряете его около одной из щелей, и вы видите что он в эту щель пролетел, а во вторую, выходит, нет — кто именно подействовал на вторую "часть электрона", которая пролетела во вторую щель и как? Каким образом одна из частей электрона передала информацию второй части, что эта часть должна исчезнуть? Что именно и каким образом подействовало на вторую часть волновой функции? Ведь до того как вы измерили электрон у левого отверстия волновая ф-я была ненулевой около правого. А после измерения — скачком занулилась.
Вот этот ровно тот же самый процесс который происходит в случае запутанных частиц.
Так нет никаких двух частей. В квантмехе нет такого понятия как взаимодействие объектов, объект всегда только один
Ну нету и нету. Я говорю о том, как этот объект устроен. Объект протяжен в пространстве, при взаимодействии с ним в разных точках пространства наблюдается корреляция. Либо информация туда пришла вместе с распространением этого объекта в пространстве, либо требуется мгновенная (или просто очень быстрая) передача информации внутри него. А объект в обоих случаях один, это я и имел в виду в первом комментарии.
А еще можно учесть, что любые наблюдаемые частицы или иные формы материи это части одной глобальной волновой функции, то есть одного объекта. Тем не менее, мы говорим об их разном поведении или скорости взаимодействия.
Объект протяжен в пространстве, при взаимодействии с ним в разных точках пространства наблюдается корреляция
Ну так еще раз, вот у вас есть протяженный электрон в двухщелевом опыте. Почему правая часть электрона исчезает, когда вы левую измеряете?
А еще можно учесть, что любые наблюдаемые частицы или иные формы материи это части одной глобальной волновой функции, то есть одного объекта.
Именно. И вот в этой волновой ф-и вселенной если вы ее разложите в сумму есть компонента в которой спины +- и есть компонента в которой спины -+. Но нету компоненты, в которой спины ++ или --. По-этому когда вы одну из компонент случайным образом достаете — вы получаете толькто то, что там могло быть. Т.е. +- или -+, при этом какого-то дополнительного взаимодействия не требуется тот факт, что компонент минус-минус и ++ нету определяется просто характером эволюции глобальной ВФ.
Почему правая часть электрона исчезает, когда вы левую измеряете?
Вот именно об этом механизме я и говорю. На низком уровне он как-то устроен. Не как у вас "ну вот там кванты, объект неделимый, оно само", а "объект ведет себя как неделимый независимо от его пространственной протяженности потому-то и потому-то".
И вот в этой волновой ф-и вселенной если вы ее разложите в сумму есть компонента в которой спины +- и есть компонента в которой спины -+. Но нету компоненты, в которой спины ++ или --.
Я знаю, зачем вы мне об этом рассказываете?
Вот именно об этом механизме я и говорю.Именно про это все интерпретации КМ. Копенгаген отвечает просто — а вот так. В многомировой никакая часть не исчезает. В бомовской это все часть плана (ака скрытые параметры). И т.д.
В голографической интерпретации всё есть лишь тень объектов из некоего более мощного (как минимум пятимерного) пространства. AdS/CFT соответствие и вот это вот всё. Только наша Вселенная оказалась де-Ситтеровской, а не анти-де-Ситтеровской, и с матаном у этой версии стало плохо.
Теория волны-пилота предполагает что некая сверхсветовая волна-пилот метнётся вперёд кабанчиком и всё там разведает что как. Красиво, но требует введения неведомой волшебной сущности.
Ну и последний писк сезона — супердетерминированные интерпретации, где про скрытые параметры, но хранятся они не в самих запутанных частицах (ибо Белл запретил), а непосредственно во Вселенной. В отличие от волны-пилота, эти параметры могут распространяться со световой скоростью, а не со сверх-световой.
Я ничего не забыл?:)
Еще объективный коллапс — когда коллапс ВФ на самом деле случается, из-за добавления нелинейного члена в уравнение Шредингера или какой-то неизвестной силы.
Ну и тысячи других:)
Я знаю, зачем вы мне об этом рассказываете?
Так если вы знаете, то в чем смысл вашего вопроса о механизме? Не нужно никакого механизма для того чтобы обеспечить корреляцию, т.к. "невалидных" состояний просто нет. Ваша система просто не может перейти в состояние с ++ или — спинами, по-этому взаимодействия никакого не требуется.
(|Н> +|А.Н.>)/sqrt(2) (ну или как-то по-другому нужно записать, чтобы в сумме лептонное число стало 0).
А так согласен, что в контексте обсуждения обе частицы одновременно летят в сторону обеих «щелей».
Если вероятность в одной части влияет на вероятность в другой части, значит есть какой-то механизм этого.
Вы не учитываете, что для двухчастичной системы речь идет о шестимерном пространстве. Когда вы говорите "одна часть" и "другая часть" — это не части пространственно разнесенные, это разные тройки координат для одной точки.
Я говорил о глобальной волновой функции Вселенной, часть которой связана с измеряемыми частицами. Когда мы говорим о квантовом состоянии |a, b, c>, это означает взаимозависимость результата измерения от всех 3 независимо от их местоположения, и неэквивалентно состоянию любых 2 из них.
Я говорил о глобальной волновой функции Вселенной, часть которой связана с измеряемыми частицами.
Ну так волновая ф-я вселенной — она 3n-мерная, где n — количество частиц во вселенной (или вовсе бесконечномерная, если мы говорим о КТП), и если вы измеряете эту систему, то вы получаете точку в этом 3n-мерном пространстве, и эта точка задает состояние всех частиц в системе. Когда у вас частицы не запутаны, то, действительно, можно рассматривать ВФ этих частиц как несколько отдельных ВФ в трехмерном пр-ве. и тогда вы можете измерять эти частицы независимо. Но если частицы запутались и состояние стало несепарабельно — этого уже сделать нельзя. Вы не можете измерить состояние одной какой-то частицы, т.к. физически невозможно уже выделить такое понятие как "состояние отдельной частицы", не существует такого состояния в природе.
Только ещё я вспомнил, что любой процесс «измерения состояния» на самом деле переводит систему в немного другое состояние с другой энергией.
Меня здесь смущает понятие "координата". Координаты зависят от системы отсчета, а волновая функция у нас одна. В какой системе отсчета координаты, которые в ней закодированы?
И это ещё в квантовой механике и КТП все относительно просто, пока мы не создаем НСО. Скажем при разгоне протона в коллайдере его состав зависит от СО.
Вроде как звучит логично, возникнут разные «нулевые» уровни энергии полей.
А Э-М поле меняется ещё как, оно тоже часть системы.
Это не обычные координаты, а обобщенные.
По вашей ссылке:
"Хотя может существовать много вариантов выбора обобщённых координат физической системы, обычно выбираются переменные, которые удобны для уточнения конфигурации системы и которые упрощают решение уравнения движения."
Это принципиально ничего не меняет, вопрос остается — вариантов много, а волновая функция одна. Какой именно вариант в ней закодирован и как это определяется?
Сходу не нашел в интернете примера для прямолинейного движения, везде какие-то маятники. Можете привести пример, как это будет выглядеть для прямолинейного движения 2 частиц, вылетевших из одной точки?
вариантов много, а волновая функция одна.Нет, как раз каждому варианту будет своя волновая функция. В СТО/ОТО реальность зависит от системы координат. Как я написал выше про Унру: в один координатах у вас ВФ вакуума, а в других — теплового излучения.
Можете привести пример, как это будет выглядеть для прямолинейного движения 2 частиц, вылетевших из одной точки?Не очень понял, что именно будет выглядеть?
Нет, как раз каждому варианту будет своя волновая функция. В СТО/ОТО реальность зависит от системы координат.
Я опять же говорю о том, как это может быть реализовано на низком уровне во Вселенной. Вот мы отправили 2 запутанные частицы в разные стороны, и говорим, что это один объект, который волновая функция. Она каким-то образом устроена, пусть даже у нее множество составляющих, отвечающих за разные миры. У этих составляющих есть конкретные значения — напряженность полей, или еще что-то. Было утверждение, что часть из них кодирует координаты обоих частиц. Вот я и спросил, каким образом. Если вы говорите, что эти значения меняются в зависимости от выбора системы наблюдателем, у нас появляется магическая роль наблюдателя, который интеллектуальным выбором влияет на содержимое волновой функции, и к тому же магическое дальнодействие, которое меняет их по всей волновой функции сразу. Это как-то странно.
Не очень понял, что именно будет выглядеть?
Обобщенные координаты. Декартовы мы можем отсчитывать от точки разлета. Допустим в какой-то момент времени они были -12 и 12, остальные нули, неважно в каких единицах. Как это перевести в обобщенные координаты, которые заданы в волновой функции объекта "пара запутанных частиц"?
Волновая функция — это не объект в обычном пространстве-времени, как мы обычно думаем про частицы. Она «живет» в многомерном пространстве параметров системы (вообще говоря, может быть беконечномерном).
У этих составляющих есть конкретные значения — напряженность полей, или еще что-то.Нет, у этих составляющих нет конкретных значений. Конкретные значения появляются только когда вы производите измерение.
Было утверждение, что часть из них кодирует координаты обоих частиц.Координаты не бывают аболютными, в отличие от того же заряда. Координаты всегда относительно чего-то. В разных системах отсчета ВФ будет выглядеть по-разному. Вопрос о том, как оно на самом деле не имеет смысла — в этом суть теории относительности.
Если вы говорите, что эти значения меняются в зависимости от выбора системы наблюдателем,не обязательно сознательного наблюдателя. Любое взаимодействие в разных системах отсчета будет приводить к разным результатам.
который интеллектуальным выбором влияет на содержимое волновой функции,Интеллектуальный выбор не играет роли тут. Математически вы можете записать как угодно состояние. Физически результаты измерений от этого не поменяются. Но они поменяются в зависимости от вашего относительного движения (как в примере с Унру, опять же).
Я опять же говорю о том, как это может быть реализовано на низком уровне во Вселенной.Если мы выберем ММИ в качестве интерпретации, то ВФ является единственной реальностью, а все наши утверждения о наблюдаемых вещах делаются только в относительном смысле: состояние частицы относительно другой частицы; положение частицы относительно другой частицы и т.п. Это, кстати, первоначальный смысл ММИ. В самом предельном случае и само понятие координаты (и пространства вообще) возникает как высокоуровневое описание наблюдаемых нами явлений, а в реальности есть только ВФ Вселенной в бесконечномерном пространстве параметров.
Обобщенные координаты. Декартовы мы можем отсчитывать от точки разлета. Допустим в какой-то момент времени они были -12 и 12, остальные нули, неважно в каких единицах. Как это перевести в обобщенные координаты, которые заданы в волновой функции объекта «пара запутанных частиц»?
Обобщенные координаты в данном случае будут теми же декартовыми координатами в данном случае.
Нет, у этих составляющих нет конкретных значений. Конкретные значения появляются только когда вы производите измерение.
Появляются конкретные значения частиц, направление спина например. А я говорю про устройство самой волновой функции. В двухщелевом эксперименте волновая функция интерферирует, значит какие-то значения там внутри есть.
Вопрос о том, как оно на самом деле не имеет смысла — в этом суть теории относительности.
Я говорю не про теорию, а про практику. В теории есть понятие "волновая функция". Оно соовтетствует неким явлениям в наблюдаемой реальности. Эти явления как-то устроены. Они не могут быть никак не устроены, иначе их бы не существовало. Ну или мы считаем, что то какая-то непознаваемая магия, что по сути ничем не отличается от магического дальнодействия.
Если у нас волновая функция зависит от наблюдателя и системы координат, значит в природе есть какая-то обобщенная волновая функция, которая от них не зависит. Или опять же возвращаемся к магии.
Математически вы можете записать как угодно состояние.
Снова, причем тут математическая запись? Я говорю о фактическом устройстве. Если фактическое устройство по нашей логике получается невозможным ни в каком виде, значит у нас логика неправильная. Есть утверждение, что в волновой функции кодируются координаты частиц. Значит либо существует универсальный способ их представления, пусть даже перечислением всех возможных вариантов, либо это утверждение неверно.
Если мы выберем ММИ в качестве интерпретации, то ВФ является единственной реальностью
Я именно об этом и говорю — волновая функция одна, если там есть информация о координатах, значит она закодирована каким-то универсальным образом, вообще любым, каким угодно, в явном виде или в виде зависимости от другимх параметров. Либо ее там нет. Не может быть многих способов, зависящих от воли наблюдателя. Могут зависеть результаты измерений, но не их причины.
Обобщенные координаты в данном случае будут теми же декартовыми координатами в данном случае.
То есть где-то внутри волновой функции есть счетчик, который увеличивается с удалением ее от точки появления? Это выглядит странно, и появляется еще больше вопросов. Либо обобщенных координат внутри волновой функции нет.
А я говорю про устройство самой волновой функции. В двухщелевом эксперименте волновая функция интерферирует, значит какие-то значения там внутри есть.Но не конкретные значения физических параметров. Конкретные значения амплитуды волновой функции — да. Они и интерферируют.
Они не могут быть никак не устроены, иначе их бы не существовало.Волновая функция это и есть физическая реальность. Она не «состоит» ни из каких частей. Ровно так же, как у вас пространство не «состоит», или электрон.
Если у нас волновая функция зависит от наблюдателя и системы координат, значит в природе есть какая-то обобщенная волновая функция, которая от них не зависит.Да, в ММИ есть — волновая функция Вселенной. Только вы ее не можете записать на бумажке:)
Есть утверждение, что в волновой функции кодируются координаты частиц.Нет, волновая функция и есть эти частицы. Это не вспомогательный объект, это — сама реальность. Нет никаких частиц. Есть только квантовое поле и его возмущения — волновая функция.
Не может быть многих способов, зависящих от воли наблюдателя.Для ВФ Вселенной и нет такой зависимости. Только т.к. вы находитесь внутри этой Вселенной, вы не можете записать эту ВФ, вам приходится оперировать понятиями изнутри — а они относительны. Гедель такой вот.
То есть где-то внутри волновой функции есть счетчик, который увеличивается с удалением ее от точки появления?У вас есть эволюция системы, которая зависит от координат в том числе (уравнение Шредингера напрямую это говорит). Не понимаю, что вас в этом удивляет? Почему заряд может быть параметром системы, а координата — нет?
Она не «состоит» ни из каких частей.
Что же тогда там интерферирует? "Ничто" не может интерферировать. Интерференция сама по себе подразумевает, что есть области (части) с высоким значением чего-либо, а есть с низким.
Только вы ее не можете записать на бумажке:)
Так мне и не надо писать ее на бумажке) Вопрос в том, как там закодированы координаты 2 частиц.
Нет, волновая функция и есть эти частицы.
Выше были утверждения:
"Когда вы говорите "одна часть" и "другая часть" — это не части пространственно разнесенные, это разные тройки координат для одной точки."
"если вы измеряете эту систему, то вы получаете точку в этом 3n-мерном пространстве, и эта точка задает состояние всех частиц в системе"
"координаты и импульсы частиц связаны сохранением энергии системы и точки в 6n-мерном фазовом пространстве должны быть связаны в поверхность"
Я их понял так, что волновая функция внутри себя задает в том числе и пространственное положение частиц, а при измерении они проявляются в одном из возможных положений. Это мне кажется странным, и наверное даже невозможным, потому я и спросил. Если я понял неверно, то вопрос снимается, просто скажите как их правильно понимать.
Для ВФ Вселенной и нет такой зависимости.
Подожите. Вы сказали, что в волновой функции координаты точки это обобщенные координаты. Но они по определению зависят от выбранного наблюдателем базиса. Следовательно, чтобы эти координаты появились в ВФ Вселенной, сначала надо выбрать базис. Кто это базис выбрал и какие в нем составляющие? Снова магия какая-то.
Тут вообще какое-то противоречие. Если обобщенные координаты являются частью внутреннего состояния волновой функции, и сами зависят от наблюдателя, то и ВФ Вселенной зависит от наблюдателя, зависимости не может не быть.
У вас есть эволюция системы, которая зависит от координат в том числе. Не понимаю, что вас в этом удивляет? Почему заряд может быть параметром системы, а координата — нет?
Заряд это внутреннее свойство частицы, а координата нет. В состоянии частицы нет параметра, который отражает ее абсолютное положение во Вселенной и меняется синхронно с ним. И тем более относительное. Но я не об этом.
Вы снова говорите о записи на бумаге. Когда у нас летит частица, а мы ее наблюдаем, мы на бумаге просто создаем модель этого процесса. Эта модель может зависеть от наблюдаемых координат. Модель на бумаге отражает внешний процесс, берет его за образец. А я сейчас говорю о том, как это движение (и соответственно положение частицы в пространстве) организовано на низком уровне. Здесь мы за образец взять ничего не можем. Утверждение об этой организации "В волновой функции Вселенной закодировано положение точек, и при измерении они проявляются в одном из возможных положений" мне кажется неверным, потому что приводит к противоречиям или неразрешимым вопросам.
Вопрос в том, как там закодированы координаты 2 частиц.
Никак не закодированы, в том и дело. Ведь этих координат нет (точнее они неопределены — частица и там, и в другом месте, и еще где-то...). Нельзя закодировать то, чего нет.
Я их понял так, что волновая функция внутри себя задает в том числе и пространственное положение частиц, а при измерении они проявляются в одном из возможных положений.
Волновая ф-я задает все возможные положения. А при измерении просто выбирается одно из них. При этом волновая ф-я меняется. Если бы она не менялась то и положения фиксированного бы не было.
А я сейчас говорю о том, как это движение (и соответственно положение частицы в пространстве) организовано на низком уровне.
На низком уровне у частицы нет положения в пространстве. Точно так же как его нет у синусоидальной волны, например.
Кто это базис выбрал и какие в нем составляющие?
Вы и выбираете, когда записываете все на бумажке. Какому-либо физическому процессу описанное "разложение по базису" не соответствует, это чисто математический трюк. Вот есть у вас число 4. вы можете его представить как 2+2 или как 3+1. Но это как было так и осталось 4. Вы его просто записали по-разному. Вот и разложение вектора по базису — это просто вы его записываете по-разному. На сам вектор оно никак не влияет.
то и ВФ Вселенной зависит от наблюдателя, зависимости не может не быть.
Она и зависит, все верно.
Никак не закодированы, в том и дело.
Волновая ф-я задает все возможные положения.
Эти утверждения противоречат друг другу. Мой вопрос был в том, как именно она их задает.
При этом волновая ф-я меняется.
По всей своей пространственной протяженности? Но ведь это и подразумевает магическое дальнодействие внутри нее, которое мы не хотим вводить.
Вы и выбираете, когда записываете все на бумажке.
На сам вектор оно никак не влияет.
В рамках вашей аналогии я говорю о том, как устроен сам вектор. И аналогия неточная, вектор это абстракция, а частицы вон они летают, это объективно существующее явление природы. Если мы говорим, что за ними стоит волновая функция, значит и она объективно существующее явление природы, а значит она как-то устроена. Амплитуда напряженности некоторого поля в некоторой точке пространства некоторой размерности это тоже своего рода запись, только не на бумажке. Но там нет наблюдателя, который бы что-то выбирал.
Она и зависит, все верно.
Из этого следует, что Вселенная не могла возникнуть и существовать миллионы лет, так как в момент ее появления никаких наблюдателей еще не было.
По всей своей пространственной протяженности?
Такой вот вопрос — можно ли локализовать фотон видимого света с точностью до длины волны? А можно — с точностью 1 ангстрем? А с электроном в атоме он как-то взаимодействует, который слегка размазан. Ну или пускай не видимого, а с энергией около 4 эВ возьмем.
Вселенная не могла возникнуть и существовать миллионы лет
Есть и такая гипотеза, что наша Вселенная — флуктуация в поле с нулевой средней энергией.
Эти утверждения противоречат друг другу. Мой вопрос был в том, как именно она их задает.
Так они все возможные.
По всей своей пространственной протяженности?
Да.
Но ведь это и подразумевает магическое дальнодействие внутри нее, которое мы не хотим вводить.
В рамках копенгагенской и т.п. интерпретаций — да. Эти интерпретации нелокальны. В рамках многомировой — можно сказать, что меняется сам наблюдатель. Ну, грубо говоря, если вы наденете темные очки, то вся вселенная как будто станет темней, на всем своем протяжении. Но дело не во вселенной, дело в очках на вашем носу.
Аналогично, когда вы измерили состояние одной из запутанных частиц — у вас на носу появляются очки (фактически, в момент измерения случайным образом выбирается не состояние частицы а как раз очки, одни из двух), в которых вы можете наблюдать только ту компоненту ВФ вселенной, в которой этот спин равен наблюдаемому — а в этой компоненте спин второй частицы будет, допустим, обратный спину первой (и, опять же, это все не совсем корректно — если частицы запутаны по спину, то нету, физически, такого понятия как спин одной из них).
В рамках вашей аналогии я говорю о том, как устроен сам вектор.
Как и любой другой вектор он устроен.
Если мы говорим, что за ними стоит волновая функция
Волновая ф-я — это и есть вектор. Волновая ф-я, состояние системы, вектор на единичной сфере в бесконечномерном функциональном пр-ве — это все один и тот же объект.
Из этого следует, что Вселенная не могла возникнуть и существовать миллионы лет, так как в момент ее появления никаких наблюдателей еще не было.
С чего бы? Тут вообще никакой связи. То, что объект относительно любого наблюдателя выглядит по-своему, не значит, что объект не может существовать без наблюдателя. Это значит лишь то, что у нас нет способа дать объекту корректное описание в рамках нашего формализма.
Т.е., например, вы не можете задать вектор через его координаты, не уточнив базис. Но при этом вы можете описать вектор как-то иначе — ну, допустим, по его алгебраическим свойствам.
Аналогично, когда вы измерили состояние одной из запутанных частиц — у вас на носу появляются очки
В рамках вашей аналогии такие же очки появляются и у другого наблюдателя, который измеряет другую частицу. Я предлагаю не использовать аналогии, они ничего не доказывают.
С чего бы?
Я это написал во второй части предложения.
не значит, что объект не может существовать без наблюдателя
Вы утверждаете, что объект по своей природе это волновая функция. Не описание объекта с точки зрения наблюдателя, а сам объект, как объективно существующее явление природы. Также вы утверждаете, что волновая функция по своей природе зависит от наблюдателя. Не ее описание с точки зрения наблюдателя, а сама волновая функция, как объективно существующее явление природы. По вашей логике получается, что да, волновая функция не может существовать без наблюдателя.
Это значит лишь то, что у нас нет способа дать объекту корректное описание в рамках нашего формализма.
Я уже несколько раз повторил, что я говорю не про описание, а про природу процесса. Наличие координат внутри волновой функции (как существующего явления природы, а не как проекции его на точку зрения набллюдателя) приводит к противоречиям или магии.
Если вам так будет понятнее, представьте, что мы говорим о запутанных частицах, которые летали примерно через 1000 лет после появления Вселенной. Как в волновой функции были заданы их координаты, если наблюдателя еще не было?
В рамках вашей аналогии такие же очки появляются и у другого наблюдателя, который измеряет другую частицу.
Именно так, да.
Я предлагаю не использовать аналогии, они ничего не доказывают.
А при чем тут доказательства, если речь о наблюдаемых явлениях? Наблюдаемые явления нельзя доказать. Они просто, ну, наблюдаются и все.
Я это написал во второй части предложения.
В каком втором предложении? процитированное предложение — это последнее предложение вашего поста.
По вашей логике получается, что да, волновая функция не может существовать без наблюдателя.
Не понимаю, как вы сделали такой вывод. одно из другого просто никак не следует.
Наличие координат внутри волновой функции (как существующего явления природы, а не как проекции его на точку зрения набллюдателя) приводит к противоречиям или магии.
Ну, пока что никому ни одного противоречия или примеров магии найти не удалось. Хотя куча ученых давно ищут (если только таковыми противоречиями не считать противоречия с ОТО, конечно). Так что непонятно, о чем вы.
Вселенной. Как в волновой функции были заданы их координаты, если наблюдателя еще не было?
Координаты by design не могут существовать без указания координатной системы. Так что ваш вопрос просто не потянет. Пока не задали координатную систему — нет никаких координат. Вот когда вы координатную систему задали, то вы потом можете записать волновую ф-ю в некотором виде таком, что какие-то свойства этой записи можно в определенном смысле интерпретировать как информацию о координатах.
Я это написал во второй части предложения.
В каком втором предложении? процитированное предложение — это последнее предложение вашего поста.
Процитированное предложение:
"Из этого следует, что Вселенная не могла возникнуть и существовать миллионы лет, так как в момент ее появления никаких наблюдателей еще не было."
Ваш вопрос:
"С чего бы?"
Вторая часть предложения:
"так как в момент ее появления никаких наблюдателей еще не было".
Это и есть ответ на ваш вопрос. Он для этого там и написан.
Более конкретно: Вселенная (как и любой объект) это волновая функция, волновая функция не может существовать без наблюдателя, в момент появления Вселенной наблюдателей не было, следовательно, Вселенная не могла появиться.
Так что непонятно, о чем вы.
Я же выше написал, какие противоречия по моему мнению там появляются.
Координаты by design не могут существовать без указания координатной системы.
Вот именно поэтому в волновой функции (не в формуле на бумаге, а в природном явлении, которое описывает эта формула) координаты частицы задаваться не могут. Ну или мы приходим к абсолютным координатам либо какому-то вселенскому наблюдателю, который выбирает координатную систему.
Именно так, да.
Добавлю про это, а то непонятно почему я это написал. Чтобы у наблюдателя на другом конце Вселенной появились такие же очки, как у первого, требуется мгновенная передача информации о том, какие именно это очки.
Но это пока мы не пробуем включить источник воздействия в систему.
“Я тут сру кирпичами” комментирует другой физик, Mateus Araújo из Австрийской Академии Наук в Вене.
Было-бы интересно понаблюдать за дискуссией двухсовременных физиков.
Как я понимаю, с точки зрения теории игр: любая игра это вычислительная задача с одной стороны, а с другой — операции с ресурсами, в т.ч. квантовыми. Сложность выигрыша в игре связана с алгоритмической сложностью аналогичной вычислительной задачи.
А вообще тоже жду какого-нибудь хорошего разбора для простых смертных, наверняка появится в скором времени.
Я только понял, что человечество начинает упираться в потолок познания. В разных областях науки появляется всё больше знаний, открытий, теорем, которые могут быть поняты и проверены всё меньшим числом людей. И значит всё меньше учёных новых поколений будут способны двигать науку вперёд.
Возможно, решением будет создание сильного ИИ. Но если никто не сможет полностью понять генерируемые им знания, то какой толк человечеству от этого?
Сейчас, человечество создаст ИИ и сверх компьютер — который будет работать по принципу,
«сделать всем хорошо» и «не навреди»
Если роль блохи это процветание на собаках, то возможно блоха создало собаку?
Также и человек создаст организмы и системы подобно блохе и будет процветать.
И это хорошо, такой ИИ избавится от многих ограничений. Мы же останемся для него милыми амёбами. А он пойдёт осваивать звёзды, Галактику, Вселенную,
Как это ни грустно осознавать, возможно мы стоим вблизи окончания белковой эволюции.
Мне не грустно. Грустно было ли неандертальцу осозновать, что он не выдержит конкуренции с человеком разумным? Правда многие почему-то воспринимают такие мысли в штыки, им сложно осознать, что человек — не венец творения.
И это хорошо, такой ИИ избавится от многих ограничений.
Разумеется, белковая жизнь в ее текущем виде совершенно не предназначена для покорения космоса.
Ну тут просто сейчас вся наука очень сильно подвязана на капиталистическую модель. То есть финансирование каких либо университетов/лаборатории идёт от бизнесовый задач. И если в процессе появляются какие-то фундаментальные открытия, то это получается больше как побочный эффект. И что бы изменить эту парадигму, нужно очень сильно менять мировоззрение большого количества людей.
Но всё равно потолок для мозга есть. Давайте скажем откровенно, нынешний молодой человек, даже талантливый, может всего лишь добраться до настоящего фронтира теоретической физики или математики годам к 27-30 самое ранее, ну ок, к 25 годам. И это возраст всего лишь начала передовых научных результатов, а не игрушечных или боковых задач, которыми заняты аспиранты (да-да, не обижайтесь). Эпоха Галуа, который к 20 годам успел много что открыть и погибнуть на дуэли, прошла.
у людей появится еще больше свободного времени
То есть скажем человек сможет учиться 4-6 лет в универе и потом ещё 3-4 года в аспирантуре без необходимости зарабатывать на жизнь чем-то, кроме научной работы?
Понять конечно не сможет никто. А так, частный случай. У Вас в ВУЗе диплом писали все по одной области какой-то науки или по разным? Получилась немного другая «узкая специализация» у 1-2 человек в группе?
Согласно одному из решений алгоритмической задачи о равенстве классов сложности (P и nP), Алиса и Белл могут выигрывать в 100% случаев, при наличии обычных вычислительных ресурсов классических компьютеров.
Насколько я понимаю, нет: в классическом случае вероятность выигрыша будет меньше квантового независимо от P/NP.
Собственно, это и доказано решением задачи о равенстве классов сложности.Но P=NP не доказано.
Надо понять, что оно долго ещё будет считаться не доказанным в силу ряда не математических, а социальных причин:)Ага, с плоской Землей то же самое, ох уж эти социальные причины, вечно на пути прогресса…
Просто сами подумайте что было бы, если бы (гипотетическое) решение (телепатия без квантов), просто так было бы доступно и использовалось бы во вред людям, а не на благо.И что бы было? Оно так-то доступно.
Свобода выбора это когда вы можете поступить так или иначе, на своё усмотрение, а не согласно воле некоего внешнего «хозяина», который управляет случайностями с помощью квантового компьютера :)
… не знаю, зачем я отвечаю…
Допустим, вам надо найти в очень большой неупорядоченной базе данных, какой-то один элемент. Если перебирать все элементы подряд, пока не найдётся искомое, то это долго. Одна вероятность успеха. Но если использовать хранение данных в «квантовом виде», а искать элемент с помощью алгоритма Гровера, то это другая вероятность успеха. Значит, уже есть некоторое управление вероятностями, поиска чего-либо. Ну, а дальше возможны практические приложения, например, быстрое обучение ИИ с более высокой вероятностью, чем при обычном обучении.
Квантового компьютера у меня нет, и о нём я могу говорить только на базе общедоступных сведений.
Суперкомпьютер работает быстрее персоналки потому, что у него больше транзисторов, но квантовый (гипотетический) компьютер пользуется так называемым «квантовым оракулом» — некоторым свойством основанным на вероятностной связи запутанных частиц. Иначе он был бы не интересен никому. В выше приведённой статье, рассматривается вариант квантового оракула для Алисы и Боба, играющих в игру — угадайку. Утверждается, что вероятность выигрыша в этой игре растёт, по сравнению с вариантом без оракула.
Мировая закулиса — конечно громко сказано:) Но технологии развиваются, и например, быстро и хорошо обученный ИИ вполне может управлять массами, по желанию своего хозяина. Из-за этого на его разработку деньги дают:) Я про то, что у разработчиков чего либо должна быть ответственность, за результаты работы. (Как раз этот пост сильнее всего заминусовали:)
Что касается равенства классов (p и np), то это просто некоторая информация и всё. Равенство классов сложности задач будет полезно людям для сверхдальней связи в космосе (например) ну и ещё много для чего.
Мне кажется пост Ааронсона по ссылке в статье раскрывает суть понятнее самой статьи. Переведу кусок про основные следствия из работы:
(1) Существует способ, с помощью которого две запутанные системы могут за полиномиальное время убедится в правильности решения абсолютно любой вычислимой задачи, а также проблемы останова
(2) В игре, аналогичной Bell/CHSH Game, Алиса и Боб могут, с использованием бесконечной степени запутанности, показать результаты значительно лучше, чем при любой конечной запутанности
(3) Не существует алгоритма, который мог бы хотя-бы приблизительно оценить степень запутанности в подобных играх (то есть вероятность победы при оптимальной стратегии и использовании любой нужной степени запутанности). Эта проблема эквивалентна проблеме останова.
(4) Существую такие типы корреляций между Алисой и Бобом, которые порождаются бесконечной степенью запутанности и которые не могут быть смоделированы даже приблизительно с использованием любой конечной запутанности.
(5) Гипотеза Конна, центральная в теории операторных алгебр, сформулированная ещё в 1970-х, неверна
«Степень запутанности» — это, насколько я понимаю, количество параметров, по которым запутана система. Например, в классическом ЭПР эксперименте это 1 параметр (спин). Число может быть бесконечным.
Спасибо, что перевели, отличное дополнение!
«Степень запутанности» — это, насколько я понимаю, количество параметров, по которым запутана система.
Думаю, да: т.к. для одного параметра есть конечное количество запутанности, которое соответствует идеальной корреляции между двумя частями.
Просто со стороны сложилось мнение, что вся статья о том, что «систему с бесконечным числом параметров нельзя описать системой с конечным числом параметров», и из этого капитанского наблюдения делаются далеко идущие выводы.
As mentioned above, executing the protocol in interesting cases would require two astronomically-powerful QCs that share an astronomical amount of entanglement. For that reason alone, direct applications seem unlikely.
Существуют ли (могут ли хотя бы теоретически существовать) системы с бесконечной степенью запутанности?
Точно не знаю. Статья математическая, практического применения от неё требовать не стоит. Но у квантовых систем вполне есть параметры с континуумом возможных значений. Координаты в пространстве, например. Нет никаких свидетельств того, что они квантуются. Я думаю для них можно вообразить «реальное бесконечное количество запутанности» в том же смысле, в котором «реальная» ось X может быть бесконечна в обе стороны.
Существует способ, с помощью которого две запутанные системы могут за полиномиальное время убедится в правильности решения абсолютно любой вычислимой задачи, а также проблемы останова
Не совсем так. Точнее, совсем не так. "Существует протокол, с помощью которого два запутанных квантовых построителя доказательств могут за полиномиальное время убедить классический верификатор в правильности решения абсолютно любой вычислимой задачи, а также проблемы останова".
В комментарии №16 он поясняет это подробнее: квантовые компьютеры могут работать очень долго (даже бесконечно долго), но убедить классический верификатор они могут за полиномиальное время.
Мое понимание первого пункта:
У вас есть решение, например, проблемы останова: «нет, ваш алгоритм не останавливается, потому что ...», полученное с помощью специальной квантовой системы. Само решение может потребовать бесконечное количество времени. Но убедиться в его правильности можно за полиномиальное время.
Признаю, я немного упростил оригинал. Но до оценки «все совсем не так» немного недотягивает, не находите?
Фраза «I shit bricks» в статье от Nature — бесценно. Да, это настолько неожиданный результат, что Nature позволяет себе вольности.
Давайте ещё будем «No fucking way!!!» после цитат ставить, подписывать «OMG WOW WTF» в рецензии, давайте добавим эмодзи в статьи «для наглядности». Опять таки, научные статьи будет проще читать, если они будут поданы в виде комиксов с Бэтменом и Шерлоком Холмсом. Что бы журнал лучше покупался, надо добавить немного «клубнички», пикантных подробностей из жизни ученых а так же колонки анекдотов с гороскопами. Для окупаемости можно ещё влепить партнерский материал — пусть будут статьи про пользу магнитного активатора на топливный бак, и советы по лечению простатита заговорами. Действительно, зачем нужны все эти стандарты, этика и прочие разговоры про уместность, науку нужно повернуть к людям лицом!
Насколько запутанна квантовая система? Ответ может быть невычислим