เป็นจริงหรือไม่ที่จะบอกว่าหนึ่ง qubit ในสถานะที่มีการพันกันสามารถส่งผลกระทบต่อผู้อื่นได้ทันที?


15

เมื่อวัดควิบิตจะมี 'การยุบของฟังก์ชั่นคลื่น' เนื่องจากผลลัพธ์จะถูกสุ่มเลือก

หาก qubit นั้นเข้าไปยุ่งกับคนอื่นการล่มสลายครั้งนี้ก็จะส่งผลกระทบต่อพวกเขาเช่นกัน และวิธีที่มันส่งผลกระทบต่อพวกเขาขึ้นอยู่กับวิธีที่เราเลือกในการวัด qubits ของเรา

จากนี้ดูเหมือนว่าสิ่งที่เราทำใน qubit หนึ่งมีผลทันทีในอีก เป็นกรณีนี้หรือเป็นผลที่ชัดเจนมากขึ้นเช่นการปรับปรุง Bayesianของความรู้ของเราเกี่ยวกับ qubits?

คำตอบ:


7

เป็นความจริงที่แน่นอนว่าภายในคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของ qubits การดำเนินการในหนึ่ง qubit อาจต้องการคำอธิบายทั้งหมดเพื่ออัปเดต สิ่งนี้จึงส่งผลกระทบต่อคำอธิบายของทุก qubit

ผู้ที่รับมุมมอง 'epistemic' ของคำอธิบายทางคณิตศาสตร์นี้อาจบอกว่าเราเพิ่งจะอัพเดตความรู้ของเราเกี่ยวกับ qubits อื่น ๆ และมันจะไม่ส่งผลกระทบต่อ qubits เอง อย่างไรก็ตามผู้ที่มองมุมมอง 'ontic' จะเห็นว่าฟังก์ชันคลื่นอธิบายโดยคณิตศาสตร์ของกลศาสตร์ควอนตัมว่าเป็นสมบัติทางกายภาพของ qubits ดังนั้นพวกเขาจะสรุปได้อย่างแน่นอนว่าการดำเนินการหนึ่ง qubit นั้นมีผลกระทบต่อผู้อื่นทันที

ฉันคิดว่ามุมมองแบบองค์รวมนั้นแพร่หลายมากขึ้นทุกวันนี้ในบรรดาผู้ที่มีความคิดเห็นเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ แม้ว่าส่วนใหญ่ใช้ตัวเลือก 'ปิดและคำนวณ' และอย่าคิดมากเกินไป

อีกประเด็นที่น่าสนใจคือข้อเท็จจริงที่ว่าผลกระทบในทันทีทำให้เกิดปัญหาสัมพัทธภาพ ผู้สังเกตการณ์ที่แตกต่างกันในกรอบอ้างอิงที่แตกต่างกันอาจไม่เห็นด้วยกับการเรียงลำดับเวลาของเหตุการณ์ ดังนั้นผู้สังเกตการณ์คนหนึ่งอาจเห็นหนึ่ง qubit ที่ใช้เพื่อส่งผลกระทบต่อวินาทีในขณะที่ผู้สังเกตการณ์คนอื่นอาจเห็นเหตุการณ์เดียวกันและสรุปว่า qubit ที่สองมีผลต่อครั้งแรก พัวพันหลีกเลี่ยงการเผชิญหน้าโดยตรงกับสัมพัทธภาพโดยทำให้แน่ใจว่าไม่สามารถใช้การส่งข้อมูลใด ๆ ทันที แต่อย่างไรก็ตามพวกเขาเล่นได้ไม่ดีนัก นั่นเป็นเหตุผลที่เราลังเลที่จะระบุว่าสิ่งกีดขวางนั้นมีผลทันที

กระบวนการของการเคลื่อนย้ายไกลคือฉันคิดว่าสิ่งที่ดีที่จะโต้แย้งว่าสิ่งกีดขวางนั้นทำให้ qubits ส่งผลกระทบต่อกันและกันได้ทันทีรวมทั้งแสดงให้เห็นว่ามันกระทบกับสัมพัทธภาพอย่างไร มันเป็นกระบวนการที่สถานะของ qubit นั้นจะถูกส่งจาก qubit หนึ่งไปอีกที่หนึ่งทันทีโดยใช้สิ่งกีดขวาง แต่สถานะที่ถูกส่งไปนั้นก็จะกลายเป็น 'สัญญาณรบกวน' ในระหว่างกระบวนการ ซึ่งหมายความว่ามันเป็นไปไม่ได้สำหรับการสิ้นสุดการรับแม้จะยืนยันว่า qubit ได้ถูกส่งไปไม่ต้องสนใจว่าสถานะของมันคืออะไร อย่างไรก็ตามเครื่องส่งสัญญาณสามารถส่งข้อความไปยังผู้รับพร้อมกับคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการถอดรหัสสัญญาณควอบิต เมื่อสิ่งนี้เสร็จสิ้นแล้วผู้รับสามารถยืนยันว่าการส่งผ่านทางไกลได้ส่งสถานะของ qubit ดังนั้นจึงมีผลทันที


"ดังนั้นผู้สังเกตการณ์คนหนึ่งอาจเห็นหนึ่ง qubit ที่ใช้เพื่อส่งผลกระทบต่อวินาทีในขณะที่ผู้สังเกตการณ์คนอื่นอาจเห็นเหตุการณ์เดียวกันและสรุปว่า qubit ที่สองมีผลกระทบต่อครั้งแรก (... ) นั่นคือเหตุผลว่าทำไมเราจึงลังเลอย่างยิ่ง สิ่งกีดขวางนั้นทำให้เกิดผลทันที " คุณคิดว่าเราสามารถพูดได้ว่าอะไรที่ทำให้การโต้ตอบแบบฉับพลันนั้นเป็นสิ่งที่แม่นยำนี่คือทั้งหมดขึ้นอยู่กับกรอบซึ่งดูเหมือนว่าจะส่งผลกระทบต่อสิ่งที่? ถ้า A ส่งผลกระทบต่อ B โดยมีการหน่วงเวลาความเร็วแสงแสดงว่าไม่มีเฟรมใดภายใน B ที่ส่งผลต่อ A เท่านั้นโดยที่การเลื่อนเวลาเป็นศูนย์จะขึ้นอยู่กับเฟรมเท่านั้น
Betohaku

ปัญหาที่คล้ายกันเกี่ยวกับไม่ตรงกันระหว่าง จำกัด มิติกลศาสตร์ควอนตัสัญชาตญาณและความสัมพันธ์จะได้รับที่นี่บทบาทของประเภทที่สามปัจจัยในการ QFT มันต้องการความเข้าใจว่าสถานะแตกต่างกันอย่างไรสำหรับปัจจัยที่ 1 และ 3
AHusain

7

ถ้าอลิซและบ๊อบมีคู่ควงคู่กันและอลิซในพื้นที่วัดควิเบทของเธอมันจะไม่ส่งผลกระทบต่อสภาพท้องถิ่นของคอบบิตของบ็อบ ในทางคณิตศาสตร์ถ้าอลิซทำการวัด แต่ไม่ได้ดูผลการวัดเมทริกซ์ความหนาแน่นของเควตของบ๊อบจะไม่เปลี่ยนแปลง ความจริงเพียงอย่างเดียวของการวัดของอลิซไม่ส่งผลต่อควิบิตของบ๊อบ แต่อย่างใด ถ้าอลิซวัดและรู้ผลการวัดอลิซก็มีข้อมูลเกี่ยวกับ qubit ของบ๊อบมากกว่าบ๊อบ แต่นี่เป็นสถานการณ์แบบดั้งเดิมที่อธิบายโดยความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไข

ดังนั้นการวัดของอลิซสามารถส่งผลกระทบต่อข้อมูลของอลิซในเรื่อง qubit ของบ๊อบในทันทีและไม่มากไปกว่านั้น

ดังกล่าวข้างต้นไม่ได้อธิบาย "การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล" เรารู้ว่าคำอธิบายที่น่าพอใจไม่ได้อยู่ เรายังสามารถโต้เถียงเกี่ยวกับความพัวพันและการวัดที่หลีกเลี่ยงความขัดแย้งและความขัดแย้งและเพื่อตอบคำถามในหัวข้อ:

ไม่มีก็ไม่เป็นความจริง


1
สองประเด็น: 1) อลิซมองไปที่การวัดหรือการรู้ว่าผลของมันไม่ได้เปลี่ยนแปลงอะไรฉันคิดว่าเราควรหลีกเลี่ยงการต่อเนื่องของตำนานที่จิตสำนึกนั้นเกี่ยวข้องกับการอภิปรายกลศาสตร์ควอนตัม 2) การวัดของอลิซไม่เพียง แต่ส่งผลกระทบต่อข้อมูลของเธอเกี่ยวกับ qubit ของบ๊อบเท่านั้น แต่มันจะพังทลายอย่างแท้จริงและส่งผลกระทบต่อความน่าจะเป็นที่บ๊อบจะวัดผลลัพธ์ที่แน่นอน (แต่แน่นอนว่า Bob ไม่ทราบว่าความน่าจะเป็นนี้เปลี่ยนแปลงไป) ดังนั้นใช่ qubits อื่น ๆ ในสถานะที่พันกันได้รับผลกระทบทันที แต่ไม่ใช่ในลักษณะที่ถ่ายทอดข้อมูล
Betohaku

@Betohaku 1) อลิซมองไปที่การวัดและการเพิกเฉยต่อผลที่ได้นั้นเป็นวิธีที่ปกติในการพูดสิ่งต่าง ๆ เกี่ยวกับปัญหาด้านวิทยาการสารสนเทศควอนตัม มันไม่มีความสัมพันธ์กับจิตสำนึกและไม่จำเป็นต้องหลีกเลี่ยง 2) การยืนยันว่า "qubits อื่น ๆ ในรัฐที่พัวพันได้รับผลกระทบทันที" ขัดแย้งกับสัมพัทธภาพพิเศษและควรหลีกเลี่ยง ส่วนตัวผมยอมรับทัศนะแบบเบส์แบบอัตนัยเกี่ยวกับความน่าจะเป็น ดังนั้นหากคุณกำลังพูดว่า "ความน่าจะเป็นเปลี่ยนไป" ฉันจะถาม "ใคร?" บางครั้งเป็นไปได้ที่จะคิดว่าความน่าจะเป็นนั้นมีวัตถุประสงค์ แต่โดยทั่วไปไม่ได้
kludg

1
คุณบอกว่าการวัดของอลิซไม่ได้ส่งผลกระทบต่อควิบิตของบ๊อบ แต่อย่างใด แต่ฉันก็ขอยืนยันว่ามันทำได้จริง ในขณะที่มันเป็นความจริงที่ว่าสภาพที่ลดลงของ Bob นั้นเหมือนกันก่อนและหลังการวัดก่อนที่จะทำการวัดสถานะของ Bob จะถูกอธิบายเป็นส่วนผสมเนื่องจากผลลัพธ์ที่คาดเดาไม่ได้ของการวัดของอลิซในขณะที่หลังจากการวัดของ A ตอนนี้สิ่งที่ "ไม่รู้คลาสสิกล้วน" เกี่ยวกับรัฐ
glS

1
กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าคุณบอกว่าการวัดของ A ไม่ได้ส่งผลต่อควิบิตของ B คุณต้องบอกว่าไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างผลลัพธ์ของ A และ B ซึ่งไม่เป็นความจริง สิ่งที่เป็นจริงคือถ้าไม่มีช่องทางเพิ่มเติม (เช่นอลิซสื่อสารผลการวัดให้ Bob) บ๊อบไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับผลการวัดของ A
glS

ความสัมพันธ์ของ @glS ไม่ได้หมายถึงสาเหตุ การบอกว่าการวัดของ A นั้นไม่ส่งผลกระทบต่อควิบิตของ B นั้นไม่ได้หมายความว่าไม่มีความสัมพันธ์กันระหว่างการวัดของ A และ B ฉันเข้าใจมุมมองของคุณเป็นอย่างดี แต่อย่างที่ฉันพูดฉันไม่ได้อธิบาย "การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล" ฉันรู้ว่ามันเป็นไปไม่ได้ และคำอธิบาย "การวัดของ A ส่งผลต่อ qubit ของ B" นั้นผิดเพราะมันขัดแย้งกับสัมพัทธภาพพิเศษ มันยังคงเป็นไปได้ที่จะโต้เถียงเกี่ยวกับความยุ่งเหยิงโดยไม่ขัดแย้งแม้ว่ามันจะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความหมายของคำที่ไม่เด่น
kludg
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.