Wpis z mikrobloga

Entanglement jest niezwykłym zjawiskiem, w którym dwie (lub więcej) cząstki są ze sobą powiązane w taki sposób, że ich stan jest nierozerwalnie związany, niezależnie od odległości, jaka dzieli te cząstki. Oznacza to, że stan jednej cząstki jest nierozerwalnie powiązany ze stanem drugiej i że jeden stan jest natychmiastowo wprowadzany w drugi, niezależnie od odległości między nimi.

Entanglement jest opisywany przez korelację między stanami cząstek, które są ze sobą powiązane. W matematycznej teorii kwantowej, stan dwóch splątanych cząstek jest opisywany jako szereg szczególnych współczynników (amplitud kwantowych), które określają prawdopodobieństwo, że cząstki będą w danym stanie.

Wzór matematyczny opisujący entanglement jest często przedstawiany jako macierz stanu dwóch splątanych cząstek, która jest reprezentowana jako iloczyn tensora dwóch macierzy stanu każdej z nich. W ten sposób jeden stan jest wprowadzany do drugiego i nie jest możliwe rozpatrywanie każdej cząstki niezależnie.

Entanglement jest niezwykle interesującym i ważnym zjawiskiem w fizyce kwantowej i jest uważane za jeden z największych paradoksów tej dziedziny nauki. Zjawisko entanglement jest związane z takimi pojęciami jak niezależność, superpozycja i korelacja. Te koncepcje występują tylko w teorii kwantowej i nie są zgodne z naszym doświadczeniem świata klasycznego.

Entanglement jest uważane za podstawowy składnik teorii informacji kwantowej i jest używane w takich dziedzinach jak kryptografia kwantowa, komputery kwantowe i teoria informacji kwantowej. W kryptografii kwantowej entanglement jest wykorzystywany jako sposób na przesyłanie informacji w sposób bezpieczny i nie do rozszyfrowania. W komputerach kwantowych, entanglement jest wykorzystywany jako sposób na rozwiązywanie trudnych problemów matematycznych.

Ponadto, entanglement może być używany do badania takich zagadnień jak mechanika kwantowa, teoria grawitacji i teoria czasoprzestrzeni. Wszystko to pokazuje, że entanglement jest bardzo ważnym i fascynującym zjawiskiem w fizyce kwantowej i że jego zrozumienie może mieć kluczowe znaczenie dla naszego zrozumienia świata na poziomie kwantowym.

Polecam.
-Kwantowe paradoksy i zagadki" - Mirosław Kuna (2011)
-Kwantowe komputery i kwantowa informacja" - Henryk Iwaniec i Karol Życzkowski (2008)
-Kwantowe procesy informacyjne" - Agnieszka Frąckiewicz (2017)
-Kwantowe informacje i kwantowa teoria informacji" - Maciej Demianowicz

Jeśli są jakieś nieścisłości, to przepraszam.

#ciekawostki #fizyka #fizykakwantowa #ciekawostka
źródło: temp_file.png1442616115234081209
  • 62
@Chicoxxx66: Super, że starasz się wrzucać jakieś ciekawe naukowe wpisy. Ale chciałbym CIę zachęcić do lepszego ich przygotowania. Zanim wrzucisz jakąś ciekawostkę polecam przeczytać ją na głos i zastanowić się czy wszystko jest zrozumiałe. Zastanów się kto ma być odbiorcą tych treści. Jeśli osoby zainteresowane nauką popularną to koniecznie musisz uprościć tekst i pozbyć się repetycji.

Np już pierwszy paragraf generuje więcej pytań niż odpowiedzi:

Entanglement jest niezwykłym zjawiskiem, w którym
Generalnie sprowadzanie świata opisanego rachunkiem prawdopodobieństwa do świata deterministycznego, namacalnego, binarnego, zawsze generuje paradoksy.
Tutaj błędem jest myślenie, że dwie cząstki zmieniają stan. W rzeczywistości niekoniecznie zmieniają. To jedynie punkt widzenia obserwatora.
Wyprowadzenie obserwatora z równań fizycznych to będzie przełom w fizyce.
W tej analogii możemy zamienić:

- cząstki to pudełka

- stan cząstki - który but zawiera pudełko


@KaczuH:

Z tym, że jest to jedna z najgorszych analogii i wynikające z niej uproszczenie w zasadzie psuje całą zabawę.

Gdyby było tak łatwo jak z butami to pewnie Einstein nie miałby problemu z zaakceptowaniem splątania i nie nazwałby go "upiornym działaniem na odległość".
Uwielbiam to że nie znam się na fizyce kwantowej i jak o niej czytam to mam wrażenie że to jest jakieś niedopracowanie świata i problemy z optymalizacja gdzie jak w grach świat renderuje sie dopiero w momencie gdy na niego patrzymy.
Mianowicie, jakie są kulisy parowania tych cząstek? Cząstka wypuszczona z lasera, będzie sparowana z czym? Z kolejną cząstką, która będzie wypuszczona z lasera? Trochę bez sensu.


@Turbator: Przykładowo, cząstka o spinie zerowym rozpada się na dwie cząstki. Z zasady zachowania momentu pędu wynika, że ich sumaryczny spin też musi być równy zero. Tak więc ich spin musi być przeciwny - jeśli jedna ma w górę, to druga musi mieć w dół.
ale stan cząstki to my raczej możemy zmienić, np. przekazując jej jakąś energię. Z zasady splątania wynika, że drugą, połączona cząstka, zmieni stan tak samo. Problem jest - jak to zmierzyć (przecież stanów kwantowych się nie da zmierzyć) i skąd energia zmieniająca stan drugiej cząstki?
Dobrze to zrozumiałem? Tylko nie wieszajcie na mnie psów, już mam ich za dużo ;)
Ogólnie chodzi o to że gdy cząstki są w stanie splątanym ich stanu nie da się opisać bez uwzględnienia stanu pozostałych cząstek w układzie splątanym. Jedynym innym wytłumaczeniem tego zjawiska byłyby zmienne ukryte (proponowane przez np. Einsteina) ale ta teoria została obalona przez Bella.
Przy czym mówimy tu o stanie kwantowym cząstek, ciężko to przełożyć na mechanikę klasyczną i świat który znamy, ogólnie nie oznacza to że jeżeli cząstkę A przesuniemy w
@Chicoxxx66: czasami o tym mysle i tak to sobie wyobrażam, może to co widzimy jako cząsteczki jest poza naszym wymiarem połączone i stanowi jeden ośrodek, w którym informacja może się poruszać szybciej niż światło (no bo jest poza naszym wymiarem). W takim sensie, jak gdyby np. palce naszej dłoni "wsadzić" w powierzchnię dwuwymiarowej kartki i stanowiłyby one dla "płaszczaków" dwa osobne okręgi, które jednak w rzeczywistości są palcami należącymi do tej
@Chicoxxx66
Z tego co rozumiem, to nie tyle stan drugiej splatanej cząstki się zmienia, co do chwili pomiaru obie cząstki mają równe szanse na bycie w dwóch różnych stanach, w momencie pomiaru wartości jednej z nich następuje "dookreślenie" stanu drugiej cząstki, ale sam pomiar nie ma fizycznego wpływu na tę drugą cząstkę.
Entanglement jest uważane za podstawowy składnik teorii informacji kwantowej i jest używane w takich dziedzinach jak kryptografia kwantowa, komputery kwantowe i teoria informacji kwantowej.


@Chicoxxx66: pierdu, pierdu, prrrut, guczi gang, a w praktyce nie ma i nie będzie żadnej stosowanej kwantowej kryptografii czy komputera kwantowego. Dokładnie z tego samego powodu, dla którego nie będzie podróży w czasie, ani podróży z prędkością światła. Jest to niemożliwe. Eksperymenty laboratoryjne oczywiście zostaną mocno rozwinięte,
po co we wpisie na polskim portalu we wpisie po polsku używać angielskiego słowa do zjawiska, które w polskiej nauce jest doskonale po polsku opisane: splątanie kwantowe

Dodatkowo nie jest ono, jak piszesz, paradoksem.

Ale generalnie spoko, lepiej że jest taki wpis choćby jako przyczynek do dyskusji, niż żeby go miało nie być
@walkowery: Kryptografię kwantową da się zrealizować

No dobra, a czym takie splątanie różni się np. od synchronizacji zegarków? Bo z tego co wiem, nie ma sposobu by wpływać na sam stan kwantowy...


@NoOne3: Chodzi o to że splątanie przekracza granice naszego pojmowania rzeczywistości. Proces który nastepuje nie ma wytłumaczenia, nie wiemy jak następuje. I
Alicja otrzymała swoją paczkę pierwsza.

Gdy ją otworzy znajdzie w niej lewego buta. W tej samej chwili będzie też wiedziała, że Bob dostanie but prawy. Nastąpił właśnie natychmiastowy przepływ informacji. Stan pudełka Boba został niejako ustalony przez otwarcie pudełka Alicji.


W tej analogii możemy zamienić:

- cząstki to pudełka

- stan cząstki - który but zawiera pudełko


@KaczuH:

Wszystko źle. teoria zmiennych ukrytych - czyli że buty są predefiniowane od początku
źródło: indeks
@graf_zero
o to to to właśnie samo napisałem, ta analogia jest błędna, bo właśnie dość intuicyjna.
ostatni nobel potwierdził, że cała magia dzieje się w trakcie obserwacji
@KaczuH
niestety, ale ta analogia jest błędna i wprowadza fałszywe przekonanie, że stany, które zmierzymy są zdefiniowane w momencie splątania, a tak nie jest. Właśnie tak myślał Einstein, że są dwie rękawiczki, ale to nieprawda. Udowodniono wksperymentalnie brak zmiennych ukrytych, które warunkowały by stan po pomiarze przed pomiarem. Z pewnością dziś wiemy, że cząstki splątane są w superpozycji stanów i dopiero w momencie pomiaru, superpozycja ta redukuje się do jednego stanu, który
Najciekwasze to jest z punktu widzenia telekomunikacji bo informacje propaguje się szybciej niż światło. Nawet przesłanie kilku bitów na duże odległości z predkością nadświetlną otwiera bardzo duże możliwości
Dużo czytałem o temacie splątania (stan wiedzy na rok 2019 - podaje to, bo dobrze wiemy, że wiele się potrafi zmienić w cztery lata). Splątania, można dokonać np. przez pobudzenie dwóch cząsteczek tym samym promieniem lasera. Czytałem też o metodzie chmury, gdzie cząsteczki wprowadza się w stan plazmy na jednakowym poziomie energetycznym a następnie grupuje (tego grupowania do końca nie zrozumiałem, jakieś wytworzenie egzotycznych warunków w laboratorium w ograniczonej przestrzeni).
W wyniku
Chodzi o to że splątanie przekracza granice naszego pojmowania rzeczywistości.


@graf_zero: No to czym się tu podniecać? Zawsze było coś co przekraczało granice naszego zrozumienia.

Czuję się utwierdzony w przekonaniu, że to całe splątanie ma rozdmuchaną reklamę wśród kwantowych laików, żeby łatwiej było uzyskać pieniądze na dalsze badania.

Nie żeby to miało być coś złego... ()
żadnej stosowanej kwantowej kryptografii

@walkowery: Sieci korzystające z kryptografii kwantowej istnieją od kilkunastu lat. Kryptografia kwantowa ma tę zaletę, że jest dość prosta i tania w implementacji. Istnieje kilka firm, które wdrażają takie sieci komercyjnie. https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_key_distribution#Commercial

czy komputera kwantowego

Komputery kwantowe istnieją, są po prostu na razie niepraktycznie małe (jeśli chodzi o liczbę kubitów; fizycznie to są akurat dość spore). Pytanie jest jedynie w tym, czy da radę zbudować jakiś na
Bierzesz dwie monety składasz je razem i RAZEM kręcisz nimi na blacie.


@graf_zero: ta analogia ma dokładnie tę samą wadę, co historia z pudełkami i butami - determinizm monet czy butów. Jeżeli wiesz, jak zakręciłeś monetami, to wiesz jak upadną. To jest zresztą problem wszystkich tego rodzaju dydaktycznych przykładów - świat makroskopowy jest deterministyczny, a mikroskopowy nie i nie zademonstrujemy wiernie zachowania jednych obiektów używając drugich. Natomiast faktycznie warto wspomnieć o