|
Квантовая Магия, том 9, вып. 2, стр. 2113-2116, 2012
Коллапс волновой функции – «оправданная
интеллектуальная жадность» А.Б. Ильин (Получена 6 марта 2012; опубликована 15 апреля 2012) Коллапс волновой функции
представляет собой декогеренцию спутанных состояний всех точек фронта
распространения кванта-волны в пространстве. Собственный волновой фронт кванта обеспечивает
мгновенную и одновременную передачу импульса каждой точки фронта детектору и тем
самым исключает возможность индуцировать новые колебания и распространение
волны. Синхронность изменения состояния как максимально удалённых друг от друга
точек, так и произвольно расположенных на фронте позволяет передавать
информацию по одному одноквантовому каналу. «… объяснение (это) … неоправданная интеллектуальная
жадность». «Некоторые физики». «Объяснение данных – вот что является
предметом науки». Б. Грин «… будут найдены технические решения,
позволяющие обмениваться информацией по одному квантовому каналу». С. Доронин Коллапс волновой функции обычно формулируется как мгновенное изменение описания квантового объекта, происходящее при его регистрации и определяющее вероятность обнаружить квант в той или иной точке пространства или обнаружить, что квант имеет тот или иной импульс. Нелокальность процесса; мгновенность изменения свойств; распространение взаимодействий со скоростью, стремящейся к бесконечности; не физический процесс, а математический приём; реальный физический процесс; принцип причинности не нарушается; информация не передаётся – такие противоречивые формулировки обычно сопровождают ту или иную интерпретацию явления коллапса. Наличие парадоксов в интерпретациях можно снять, если рассмотреть вопрос не мгновенности исчезновения вероятности, а мгновенности исчезновения импульса кванта во всех точках кроме точки регистрации, или иначе, куда и как трансформируется энергия, распределённая в пространстве? Воспользуемся ранее предложенной схемой локализации корреляции квантов [1] для поиска реального физического процесса коллапса. Рассмотрим два кванта со спутанными свойствами, начавшими в момент времени t0 разлет в пространстве из точки возникновения. Причём, в отличие от [1] примем, что в пространстве распространения квантов отсутствуют какие либо внешние по отношению к квантам волновые фронты. Через некоторое время взаимодействие квантов можно описать схемой сцепленных «шестерёнок» представленной на рис. 1.
Рис. 1. Постоянно увеличивающаяся в диаметре шестерёнка «a» схематизирует дивергенцию фронта «частицы как волны», а вращение шестерёнки «А» иллюстрирует ротационные свойства «частицы как кванта». Квант «А» также взаимодействует с фронтом «b» соответствующим кванту «B». Аналогично взаимодействуя с фронтом «a», квант «B» синхронизирует с квантом «А» изменения направления спина/поляризации. Несложно увидеть, что направления вращения, иначе направления спина/поляризации, квантов «А» и «В» синхронно противоположны друг другу. Упростим схему, объединив два фронта в один «acbd» (рис. 2). При этом синхронность изменения направлений спинов квантов «А» и «В» сохранится, определение «противоположности» спинов изменится, но, главное, спутанность сохранится.
Рис. 2. В данной схеме фронт «acbd» является внутренним или собственным для разлетающихся квантов «A» и «B», а для системы (рис. 3), где фронт является внешним, ранее [1] предложена модель, описывающая возможность передачи информации только по одному квантовому каналу. В предлагаемой механической логике принципиально не важно, собственный или несобственный фронт спутывает систему квантов, важно сохранение мгновенной синхронности изменения свойств.
Рис. 3. Фронт, обладающий импульсом Pf двигаясь снизу вверх способен синхронно изменять направления вращения спинов квантов «А» и «В» до момента регистрации кванта «А» храповиком - детектором «1». В момент прекращения вращения кванта «А» в точке «1» квант «В» «не зная» о том, что он должен остановиться, своим ротационным вращением, передаёт момент вращения/импульс Pb фронту. Сумма импульсов Pb + Pf передается дивергенцией фронта «зубцу» кванта «А», суммируется с его импульсом Pa и сумма Pсумм. = Pb + Pf + Pa регистрируется детектором «1». Импульс Pсумм. передан детектору и система неподвижна. Для схемы, состоящей из линейки и двух шестерёнок, очевидна невозможность вращения «А» из-за упора в храповик «1», перемещения вверх линейки F зажатой между зубцами» «А» и невозможность вращения «В», между зубцами которого встала неподвижная линейка. Для системы частиц описываемых квантовыми и волновыми свойствами возможно будет корректным выражение, что в точках А и В была утрачена возможность индуцировать новые поперечные колебания фронта распространяющейся волны. Ещё упростим схему - два спутанных объекта А и В рассмотрим как две диаметрально расположенные точки фронта распространяющегося в пространстве в виде электромагнитной волны единичного фотона. Вместо спутанных квантов - точки фронта со спутанными свойствами (рис. 4). Очевидно, что предложенная логика применима не только к диаметрально расположенным точкам, но и к любой паре точек на фронте распространения волны ab, ac, ad, ae.
Рис. 4. То есть коллапс волновой функции представляет собой взаимную декогеренцию спутанных состояний всех точек фронта распространения кванта-волны в пространстве. Возможность рассматривать совокупность спутанных точек образующих, например, дугу фронта на участке «abcd» (рис. 4) между точками «a» и «d» как идеально жесткую «линейку» обусловлена одновременностью индуцирования поперечных колебаний фронта в каждой его точке. Поперечное движение фронта «налево/направо» передаётся не эстафетой от точки к точке, а осуществляется по принципу «поворот все вдруг». Информация о необходимости изменить состояние передаётся каждой следующей точке А1 не от соседней точки в пространстве A2 или An (рис. 5), а от предшествующей во времени a1. При этом мгновенно с А1 изменяется состояние и максимально удалённой В1, благодаря b1, и всех точек фронта.
Рис. 5 Принимая во внимание равноправие каждой точки фронта, мы можем расширить условия детектирования кванта и допустить возможность детектирования одного кванта двумя детекторами одновременно (рис. 6) на двух частотах соответствующих энергиям дуг «ae» и «abcde».
Рис. 6. С экспериментальной точки зрения представляется интересным наблюдение спектра сигнала и выявление в нём частот удовлетворяющих условиям дуг фронта, что позволит исследовать наличие и распределение в пространстве распространения кванта тех или иных детекторов, как природных, так и искусственных. Создавая асимметрию условий регистрации спина/поляризации кванта [1], можно установить мгновенную связь между искусственными детекторами «а» и «е». Причём связь устанавливается не между передатчиком и приёмником, а между двумя приёмниками, которые регистрируют фронт волны уже достигшей их обоих и сгенерированной, возможно, задолго до создания приёмников передатчиком уже прекратившим своё существование. Предлагаемая логическая схема коллапса волновой функции путём декогеренции спутанности позволяет надеяться, что будут найдены технические решения, позволяющие обмениваться информацией не только по одному квантовому каналу, но и по одному одноквантовому каналу. Литература 1. Ильин А.Б., Передача и приём информации декогеренцией спутанности, Квант. Маг. 8, 3114 (2011).  |
