Có đúng không khi nói rằng một qubit trong trạng thái vướng víu có thể ngay lập tức ảnh hưởng đến tất cả những người khác?


15

Khi đo một qubit, sẽ có 'sự sụp đổ của hàm sóng' do kết quả được chọn ngẫu nhiên.

Nếu qubit bị vướng vào những người khác, sự sụp đổ này cũng sẽ ảnh hưởng đến họ. Và cách nó ảnh hưởng đến chúng phụ thuộc vào cách chúng tôi chọn để đo các qubit của chúng tôi.

Từ đó, có vẻ như những điều chúng ta làm trên một qubit có tác dụng tức thời trên một qubit khác. Đây có phải là trường hợp, hoặc là hiệu ứng rõ ràng giống như một bản cập nhật Bayes về kiến ​​thức của chúng tôi về các qubit?

Câu trả lời:


7

Điều chắc chắn là, trong mô tả toán học của các qubit, các hoạt động trên một qubit có thể yêu cầu toàn bộ mô tả được cập nhật. Điều này do đó ảnh hưởng đến mô tả của mọi qubit.

Những người có quan điểm 'epistemia' về mô tả toán học này có thể nói rằng chúng tôi chỉ đang cập nhật kiến ​​thức về các qubit khác và nó không ảnh hưởng đến chính các qubit. Tuy nhiên, những người có quan điểm 'ontic' coi hàm sóng được mô tả bởi toán học của cơ học lượng tử là một tính chất vật lý của các qubit. Vì vậy, họ chắc chắn sẽ kết luận rằng hoạt động trên một qubit ngay lập tức ảnh hưởng đến những người khác.

Tôi nghĩ rằng quan điểm ontic ngày nay phổ biến hơn, trong số những người có ý kiến ​​về những điều này. Mặc dù hầu hết đều chọn tùy chọn 'Im lặng và tính toán' và đừng nghĩ về chúng quá nhiều.

Một vấn đề thú vị khác là thực tế là các hiệu ứng tức thời gây ra vấn đề cho thuyết tương đối. Các nhà quan sát khác nhau trong các khung tham chiếu khác nhau có thể không đồng ý về thứ tự thời gian của các sự kiện. Vì vậy, một người quan sát có thể thấy một qubit đang được sử dụng để ảnh hưởng đến một giây, trong khi một người quan sát khác có thể thấy các sự kiện tương tự và kết luận rằng qubit thứ hai đang ảnh hưởng đến lần đầu tiên. Sự vướng víu tránh đối đầu trực tiếp với thuyết tương đối bằng cách đảm bảo rằng ảnh hưởng không thể được sử dụng để gửi bất kỳ thông tin nào ngay lập tức. Nhưng tuy nhiên, họ không chơi với nhau rất tốt. Vì vậy, đó là lý do tại sao chúng ta có thể do dự để nói rằng rất mạnh mẽ rằng sự vướng víu cho phép các hiệu ứng tức thời.

Quá trình dịch chuyển tức thời là một điều tốt để tranh luận rằng sự vướng víu thực sự cho phép các qubit ảnh hưởng ngay lập tức với nhau, cũng như cho thấy nó thỏa hiệp với thuyết tương đối như thế nào. Đó là một quá trình trong đó trạng thái của một qubit được gửi ngay lập tức từ qubit này sang qubit khác, sử dụng sự vướng víu. Nhưng trạng thái được gửi cũng bị 'xáo trộn' trong quá trình này. Điều này có nghĩa là không thể kết thúc nhận được thậm chí xác nhận rằng qubit đã được gửi, đừng bận tâm xem trạng thái của nó là gì. Tuy nhiên, máy phát có thể gửi tin nhắn đến người nhận với hướng dẫn về cách xắp xếp lại qubit. Một khi điều này được thực hiện, người nhận có thể xác nhận rằng dịch chuyển tức thời đã thực sự gửi trạng thái của qubit. Vì vậy, thực sự có một hiệu ứng tức thời,


"Vì vậy, một người quan sát có thể thấy một qubit được sử dụng để ảnh hưởng đến một giây, trong khi một người quan sát khác có thể thấy các sự kiện tương tự và kết luận rằng qubit thứ hai đang ảnh hưởng đến lần đầu tiên. (...) Vì vậy, đó là lý do tại sao chúng ta có thể do dự tuyên bố rất mạnh mẽ sự vướng víu đó cho phép hiệu ứng tức thời. " Bạn có nghĩ rằng chúng ta có thể nói rằng những gì tạo ra một tương tác tức thời chính xác là thế này, rằng nó hoàn toàn phụ thuộc vào khung hình mà dường như ảnh hưởng đến cái nào? Nếu A ảnh hưởng đến B với độ trễ ánh sáng, thì không tồn tại khung trong đó B ảnh hưởng đến A. Chỉ với độ trễ bằng 0 thì điều này trở thành phụ thuộc khung.
Betohaku

Một vấn đề tương tự về sự không phù hợp giữa trực giác và thuyết tương đối cơ học lượng tử hữu hạn được đưa ra ở đây Vai trò của các yếu tố loại III trong QFT . Nó đòi hỏi phải hiểu các trạng thái khác nhau như thế nào đối với các yếu tố loại I và III.
AHusain

7

Nếu Alice và Bob có một cặp qubit vướng víu và Alice đo cục bộ qubit của cô ấy, thì nó không ảnh hưởng đến trạng thái qubit của Bob theo bất kỳ cách nào. Về mặt toán học, nếu Alice đo nhưng không nhìn vào kết quả đo, ma trận mật độ của qubit của Bob không thay đổi. Thực tế duy nhất về phép đo của Alice không ảnh hưởng đến qubit của Bob theo bất kỳ cách nào. Nếu Alice đo lường và biết kết quả đo, thì Alice có nhiều thông tin về qubit của Bob hơn Bob, nhưng đây là tình huống cổ điển thuần túy được mô tả bởi xác suất có điều kiện.

Vì vậy, phép đo của Alice chỉ có thể ảnh hưởng ngay lập tức đến thông tin của Alice về qubit của Bob, và không còn nữa.

Những điều nói trên không giải thích được "hành động ma quái ở xa", chúng tôi biết rằng lời giải thích thỏa mãn không tồn tại. Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể tranh luận về sự vướng víu và các phép đo tránh các nghịch lý và mâu thuẫn, và vì vậy câu trả lời cho câu hỏi trong tiêu đề:

Không, nó không đúng .


1
Hai điểm: 1) Alice nhìn vào phép đo hoặc biết kết quả của nó không thay đổi gì, tôi nghĩ chúng ta nên tránh tiếp tục huyền thoại rằng ý thức hoàn toàn có liên quan đến cuộc thảo luận về cơ học lượng tử. 2) Phép đo của Alice không chỉ ảnh hưởng đến thông tin của chính cô ấy về qubit của Bob, nó thực sự làm sụp đổ trạng thái của nó và do đó ảnh hưởng đến xác suất để Bob đo lường một kết quả nhất định. (Nhưng tất nhiên Bob không biết xác suất này đã thay đổi như thế nào.) Vì vậy, các qubit khác ở trạng thái vướng víu bị ảnh hưởng ngay lập tức, nhưng không phải theo cách truyền thông tin.
Betohaku

@Betohaku 1) Alice nhìn vào phép đo và bỏ qua kết quả của nó là cách nói khá bình thường trong các vấn đề khoa học thông tin lượng tử; nó không liên quan đến ý thức và không cần phải tránh nó. 2) Khẳng định rằng "các qubit khác ở trạng thái vướng víu bị ảnh hưởng tức thời" mâu thuẫn với thuyết tương đối đặc biệt và nên tránh. Cá nhân tôi đã áp dụng quan điểm Bayes chủ quan về xác suất; Vì vậy, nếu bạn đang nói "xác suất đã thay đổi" tôi sẽ hỏi "cho ai?". Đôi khi có thể nghĩ rằng xác suất là khách quan, nhưng nói chung là không.
kydg

1
Bạn nói rằng phép đo của Alice không ảnh hưởng đến qubit của Bob theo bất kỳ cách nào, nhưng tôi sẽ lập luận rằng nó thực sự làm được. Mặc dù đúng là trạng thái giảm của Bob là giống nhau trước và sau khi đo, trước khi đo, trạng thái của Bob được mô tả là hỗn hợp vì kết quả không thể đoán được của phép đo Alice, trong khi sau trạng thái B của A là hỗn hợp đại diện cho bây giờ là sự thiếu hiểu biết "hoàn toàn cổ điển" về nhà nước.
glS

1
Nói cách khác, nếu bạn nói rằng phép đo của A không ảnh hưởng đến qubit của B thì bạn cũng phải nói rằng không có mối tương quan giữa kết quả của A và B, điều đó không đúng. Điều đúng là ở chỗ, không có sự trợ giúp của một kênh bổ sung (ví dụ Alice truyền đạt kết quả đo cho Bob), Bob không có bất kỳ thông tin nào về kết quả đo của A
glS

@glS tương quan không có nghĩa là nhân quả. Nói rằng phép đo của A không ảnh hưởng đến qubit của B không có nghĩa là không có mối tương quan giữa các phép đo của A và B. Tôi hiểu rất rõ quan điểm của bạn, nhưng như tôi đã nói, tôi không giải thích "hành động ma quái ở xa", tôi biết điều đó là không thể; và lời giải thích "Phép đo của A ảnh hưởng đến qubit của B" là sai, bởi vì nó mâu thuẫn với thuyết tương đối đặc biệt. Vẫn có thể tranh luận về sự vướng víu mà không có mâu thuẫn, mặc dù nó liên quan đến sự thay đổi không rõ ràng về ý nghĩa của các từ.
Kydg
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.