Из старого на "Тикает" о парадоксе ЭПР

Цитата: Вишта от 22.06.2016 09:18:53Понравился заголовок)
В России к 2035 году собрались внедрить телепортацию
22 июня. INTERFAX.RU - Программа "Национальная технологическая инициатива" (НТИ), созданная Агентством стратегических инициатив (АСИ) по поручению президента РФ Владимира Путина, предусматривает появление в России к 2035 году киберфизических систем, нейроинтерфейса, квантовых вычислений и даже телепортации, сообщает газета "Коммерсант".

По данным издания, эта программа будет обсуждаться в среду на заседании межведомственной рабочей группы при участии вице-премьера Аркадия Дворковича.
"Коммерсант" ознакомился с одной из "дорожных карт" программы под кодовым названием SafeNet, на реализацию которой в 2016-2018 годах необходимо 10 млрд рублей, более половины этой суммы выделит федеральный бюджет. В SafeNet говорится о создании киберфизических систем — "умных систем, включающих сети взаимодействующих между собой вычислительных и физических компонентов, например роботы, интеллектуальные здания, медицинские импланты, самоуправляемые автомобили, беспилотные самолеты".

В 2018-2025 годах в ряде субъектов РФ, согласно планам, должна появиться инфраструктура мобильной связи стандарта 5G, начнется создание единой сети центров защиты от киберугроз гражданского назначения, начнет действовать отечественная интеллектуальная система управления городским хозяйством, будут созданы российские ОС для киберфизических систем и автономного транспорта, а также разработан "отечественный компилируемый язык для безопасного и эффективного параллельного программирования".
Внедрение же телепортации, нейроинтерфейса, квантовых вычислений и использование природоподобных явлений для передачи информации планируется на отрезке 2025-2035 годов

Скажу честно для начала, что за литературой по предмету следить даже не пытаюсь. Тем не менее, для начала цитата из комментария к Вашему посту в Скайпе:

Цитата: ЦитатаТелепортация --- звучит громко, но не совсем правильное слово. На самом-то деле речь о передаче информации. На кончике пера это можно сделать и на протонах. Очень грубо, если источник т.н. запутанных состояний в Москве, то манипулируя прилетевшим в Питер пучком, можно заставить долетевший в Казань второй пучок из запутанного состояния нарисовать задуманную в Питере фигу.

Теперь пример телепортации фиги из жизни частиц, описанный когда-то на "Тикает":

[quote=Цитата]Цитата: Dobryаk от 13.09.2009 12:52:09


Легче всего начать с пары моих любимых нейтральных К- и анти-К-мезонов в распаде Фи-мезона (в январе 1973-го читал первые в жизни лекции на одной средмашевской школе и все последующее там было, но придумали это все за сорок лет до  того Эйнштейн, Подольский и Розен, пытаясь подкопаться под квантовую механику, и называется это парадоксом ЭПР).  Здесь каоны --- бозоны со спином ноль --- рождаются в Р-волне, т.е, в состоянии с отбитальным угловым моментом единица. 

Они отличаются знаком странности, но из-за слабых взаимодействий К-ноль может переходить в анти-К-ноль, из-за этого они смешиваются и получаются короткоживущий KS (S=short)  и долгоживущий КL (L=long) мезоны, имеющие определенные массы  MS и ML и определенные ширины распада ГS и  ГL. 

Так вот, принцип Паули гласит, что в распаде Фи-мезoна образуется состояние с симметрией (общие нормировочные коеффициенты типа корня квадратного из двойки опускаю)

|К0>|анти-К0>-|анти-К0>|К0> = |КS>|КL>-|КL>|КS>  (*)

Здесь первой в паре частица, летящая условно влево, второй --- летящая вправо. 

Это и есть пример запутанного состояния. Экспериментатор, увидевший прямо в точке рождения, что влево полетел  |КS>, знает, что вправо полетел именно |КL>.

В вакууме волновые функции КS и КL меняются со временем пропорционально

ехр[-(iMS + ГS/2)t] = ехр(-ES t) (и для  КL заменить индекс S --> L)

Затухание со временем жизни 1/Г есть свойство распадающихся частиц (ядер) и тут все похоже на движение в поглощающей (активной) среде. 

Мы начали с состояния (*) в момент распада, а как оно будет выглядеть, если на него посмотреть в левом плече в момент времени t1 и в правом плече в момент времени t2? Такая зависящая от двух времен волновая функция системы двух частиц пишется в одно касание:

|Psi(t1,t2)> = |КS> ехр(-ES t1) |КL> ехр(-EL t2)-|КL> ехр(-EL t1)|КS>  ехр(-ES t2) (**)

Кхм... тут я сказал, что после рождения летящие вправо и влево каоны уже не взаимодействуют, то есть, друг о друге на знают ничего, так что перемножил законы эволюции, что таки правильно.

С практической точки зрения нейтральные частицы в вакууме наблюдают по их распадам. Пусть в левом плече был распад на систему частиц F1, a в правом плече на F2. Амплитуда такого процесса пишется из (**) в одно касание:

А(Psi(t1,t2)---> F1 F2) = A(KS --> F1)A(KL-->F2) ехр(-ES t1-EL t2) -  A(KL --> F1)A(KS-->F2) ехр(-EL t1-ES t2)  (***)

Можно долго играть с (***) подбирая разные каналы распада, нам интересна ситуация Эйнштейна-Подольского-Розена, когда и справа. и слева один и тот же канал распада: F1=F2=F. 

По разным причинам очень интересен распад на два пи-мезона, но.... мамаша, не отвлекайтесь! 

Тогда, вынося общий множитель A(KS --> F)A(KL-->F), и произведя тождественные математические преобразования, получаем из (***)

2 A(KS --> F)A(KL-->F) ехр[  -i (ES+EL)(t1+t2)/2 ] sh[i(ЕS-EL)(t1-t2)/2 ] (****)

Общее затухание, и общая фаза волновой функции, сидящие в ехр[ -(ЕS+EL)(t1+t2)/2], совершенно неинтересны. Весь эффект ЭПР сидит в гиперболическом синусе sh[i(ЕS-EL)(t1-t2)/2]. Он всегда обращается в ноль при t1=t2.

Т.е., пусть в правом плече сидит детектор с входной дыркой в виде портрета экспериментатора в профиль (или же в виде фиги) и считает все распады на два пиона в момент времени t2. И это время t2 хранится в секрете. A в левом плече огромный детектор как в БАК-е считает все распады подряд и второй экспериментатор смотрит на пространственно-временное распределение этих распадов. Если он с коллегой из правого плеча НЕ РАЗГОВАРИВАЕТ (!!!!), то ничего интересного не увидит. 

А вот если он будет отбирать только и только те события, когда в детекторе у коллеги был распад на два пиона  --- он не может сказать сходу, что такой распад был, коллега со сверxсветовой скоростью не может ему подсказать! он отбор производит a posteriori !!!!! они оба на один и то же комп свою информацию могут записывать --- то заметит интересное явление: в пространственно-временном распределении событий, на расстояниях от вершины рождения пары отвечающих времени пролета t1=t2, и него будет область где никаких распадов на два пиона нет. 

И эта область будет иметь вид профиля коллеги (или же фиги). В этом смысле будет негатив: в том телесном угле, где у правого коллеги были распады, и левого коллеги пустота. А вот вне портрета коллеги все так, как будто этого коллеги отродясь на белом свете не было. Т.е., сказать сходу, что правый коллега сидел там на каком-то расстоянии невозможно, его анти-портрет левый коллега увидит только после подсказки, как надо отсортировать его события. 

Если бы распадами можно было пренебречь, то была бы серия портретов коллеги на расстояниях, удовлетворяющих условию

(ЕS-EL)(t1-t2) =2\pi N, N=0,1,2,3.............