ダミーの量子もつれ

最近のトピックの議論で、重ね合わせの存在について「物理学者は同意した」と考える人々からのいくつかのメッセージに気づきました。 それは実際の実験を一切行わない便利な数学的/物理的モデルであり、重ね合わせでの量子の存在を証明しています。 量子では、実際、それらは常に特定の位置にあり、実験を行うとこれらの位置のみが明らかになります。 しばらくの間、これは物理学者の間で論争でしたが、1964年まで、ジョンスチュアートベルは彼の有名なベル定理(ベル不等式)を定式化しました。 彼の定理に直接精通したい人のために、この記事を読み飛ばして、以下のリンクとコメントにある本を読んでください。 その基本を理解するには、物理​​学と数学の深い知識は必要ありません。 ウィキペディアの記事でさえ理解するのが難しいと思う人のために、私はかなり単純化された例えをします。



簡単にするために、クォンタムにいくつかの3つの特性があるとしましょう:1、0の値を取ることができるA、B、およびC。2つの絡み合ったクォンタムを取ります。

1)特性の1つ目の最初のクォンタムを測定するときに、1を取得すると、もう1つのクォンタム、測定時の同じ特性は0になります

2)ランダムに比較する特性を選択した場合、半分のケースで同じ値が得られ、半分で異なる値が得られます。 (!)



最初は、この2つの条件を簡単に満たすことができます。単純なプログラムを作成することで、この状況をシミュレートできます。 しかし! 統計的に、プログラムで、望んでいる人なら誰でも自分で調べてみましょう:次の実験を実行します:値のトリプルの定義済みペアをN個作成します:(1,0,1)-(0,1,0); (1,1,0)-(0,0,1)...などの場合、上記の両方のポイントを満たすモデルを構築します。



これは、実行が難しいだけでなく、原則として不可能であることがわかります。 そのような初期データで同じパラメータを測定すると、反対の値が得られます。 パラグラフ1と明確で一貫性のあること。しかし、ランダムなパラメーターを測定する場合、 50%以上のケースで反対の値が表示されます 。 パラグラフ2と矛盾します。



そのようなモデルを作成しようとするC#コードの小さな断片
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace ConsoleApplication14 { class Program { static void Main(string[] args) { int confirm = 0, notconfirm = 0; Random rnd = new Random(); List<Tuple<bool, bool, bool>> p = new List<Tuple<bool, bool, bool>>(); for (int i = 0; i < 500000; i++) { var t = new Tuple<bool, bool, bool>(rnd.Next(2) == 1 ? true : false, rnd.Next(2) == 1 ? true : false, rnd.Next(2)==1?true:false); p.Add(t); } for (int i = 0; i < 500000; i++) { var t = p[i]; bool first, second; switch (rnd.Next(3)) { case 0: first = t.Item1; break; case 1: first = t.Item2; break; case 2: first = t.Item3; break; default: first = false; throw new Exception("first error"); } switch (rnd.Next(3)) { case 0: second = !t.Item1; break; case 1: second = !t.Item2; break; case 2: second = !t.Item3; break; default: second = true; throw new Exception("second error"); } if (first != second) confirm++; else notconfirm++; } Console.WriteLine((double)confirm / (double)(confirm+notconfirm)); Console.ReadKey(); } } }
      
      





つまり、我々の実験では、反対の値を検出する確率は、範囲[5/9; 2/3](0.555; 0.667)。 最良のモデルでは、55.5%未満のケースで異なる結果を達成することはできません。 実際には、量子を使用して同様の実験を行うことができますが、量子は1/2のままです。



説明は非常に簡単です。「事前定義されたクォンタム」が存在する場合、常に一方向の値の「利点」があります。 2つのユニットと1つのゼロ、または2つのゼロと1のいずれか、または一般に3つの値すべてが1またはゼロに等しくなります。



量子の世界では、決定論的なパラメータの場所がないことを示したのは、この思考実験でした。 彼は私にトピックをより詳細に研究させ、その中に多くの異常で興味深く刺激的なものを見つけました。



PS非常によく、この実験はリチャード・ファインマンの本で説明されていました(コミュニティがあなたにどれを教えてくれるか、私は少し混乱しています)

PPSいや、これはブライアン・グリーンの「空間の構造。 現実の空間、時間、質感。」 これはこの瞬間です。 たぶんそれは誰かに明らかになるでしょう。



Upd1

数学的な説明:

たとえば、1つのクォンタムにはそのような特性(1,1,0)があり、それと混同されています(0,0,1)。 最初の量子の特性をランダムに選択して測定し、2番目の量子の特性をランダムに選択して測定します。 多数の実験により、A1A2、A1B2、A1C2、B1A2、B1B2、B1C2、C1A2、C1B2、C1C2(9個)のすべての可能な組み合わせの結果が得られ、それぞれほぼ同じ確率で発生します。

量子のペアからすべての組み合わせを書き出すと、次のようになります。

10,10,11,10,10,11,00,00,01。 異なる値の5つのペア。 4組は同じです。 したがって、このようなクォンタムでは、異なるペアを優先する5:4の利点があります。

もつれたペア(0,0,0)-(1,1,1)-常に異なるペアを取得します。

3つのバイナリパラメータ000、001、010、100、011、101、110、111の8つの分散オプションがあります。

それらの2/8は3つの同一の値であるため、エンタングルペアは常に反対の値(p = 1)になります。

2つの同一の値と1つの反対の値を持つそれらの6/8。 このような複雑なトリプルとの9つの異なる組み合わせ。 これらのうち、5は異なる値、4は同じ値です。 (p = 5/9)

合計、異なる値を持つペアの合計確率:5/9 * 6/8 + 1 * 2/8 = 2/3> 1/2



Upd2

ユーザーのShkaffに特別な感謝を申し上げます。記事のオリジナルバージョンのエラーを示し、 コメントに役立つリンクを記載してください。 記事を少し変更する必要がありましたが、元のアイデアを維持しようとしました。



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