"..." ha scritto:
> Scusate la domanda banale ma come se fa in pratica a vedere se lo
> spin di due particelle è in accordo se quando si fa un misura su una
> particella la funzione d'onda collassa e l'entanglement scompare?
JTS ha scritto:
> L'entanglement scompare ma l'autostato in cui collassa la seconda
> particella dipende dall'autostato in cui e' collassata la prima.
> Quindi si puo' controllare la correlazione fra le due misure.
> Per come capisco io le cose, l'ordine delle misure (quale particella
> si misuri per prima) non ha importanza: le correlazioni osservate
> devono essere identiche.
Anche se è stato già detto, lo ripeto con maggiore dettaglio.
Altrimenti si lavora solo sulle parole, e i concetti rischiano di
sfuggire.
Bisogna anche attenersi a esempi concreti.
Sebbene il concetto di "entanglement" (io però preferisco dirlo in
italiano, e traduco "intreccio") sia generale, a seconda del caso
concreto assume forme diverse.
In pratica gli esempi che si trovano ovunque riguardano due soli casi:
a) polarizzazione di fotoni
b) spin di elettroni.
Sebbene in entrambi i casi si tratti si "sistemi a due stati", ci sono
differenze che forse mi conviene mettere da parte: parlerò solo della
polar. di fotoni, come nei classici esperimenti di Aspect ecc.
La situazione è questa: un atomo emette due fotoni.
I rivelatori A e B si trovano su una stessa retta passante per
l'atomo, da parti opposte. Sia z questa retta.
Dello stato dei fotoni interessano solo le polarizzazioni, che possono
essere le più varie in piani perp. a z.
Per es. occupiamoci delle polar. x e y: supponiamo che entrambi i
rivelatori lascino passare i fotoni polarizzati x (che quindi vengono
contati) e blocchino quelli polarizzati y.
E se un fotone avesse una polar. diversa, né x né y?
Per ora debbo lasciare da parte anche questo, sebbene sia
importantissimo per capire davvero l'argomento.
Lo stato dei due fotoni è intrecciato in questo modo: xx+yy.
Con questo intendo che lo stato *del sistema dei due fotoni* è
/sovrapposizione/ di xx (entrambi i fotoni sono polarizzati x) e yy
(entrambi polarizzati y).
Il segno "+" è essenziale, ma non posso spiegare perché senza rischiare
di far perdere il filo.
Che lo stato sia questo, lo si sa per il modo come avviene l'emissione
da parte dell'atomo: da stato iniziale e stato finale coinvolti.
L'esperimento viene ripetuto molte volte, registrando ogni volta se i
due rivelatori hanno registrato o no i fotoni.
Le possibilità sarebbero 4: SS, SN, NS, NN.
Si costruisce una tabella, e si scopre che sono presenti solo i casi SS
e NN:
- o entrambi i rivelatori A e B hanno "visto i fotoni" (che quindi
erano polarizzati x)
- o nessuno dei due li ha visti (quindi erano polarizzati y).
Naturalmente questo è un esperimento idealizzato: in realtà le cose
andranno meno lisce, e troveremo anche casi SN e NS.
L'abilità dello sperimentatore sta nel ridurre al minimo tutte le cause
di disturbo.
E' bene notare che le distanze di A e B dall'emettitore possono essere
qualsiasi: A più vicino di B oppure più lontano. Non cambia niente.
Ma quanto distanti? Negli esperimenti iniziali, pochi metri.
Attualmente, leggo che un satellite cinese ha inviato fotoni
intrecciati a rivelatori terrestri, a più di 1200 km.
> Non ho studiato questo tema fino in fondo ma so che c'e' una
> caratteristica importante che permette di distinguere l'entanglement
> dalla semplice correlazione: se lo spin di due particelle e'
> "entangled" la correlazione si osserva facendo la misura di spin in
> qualunque base, mentre per semplice correlazione questo non e' vero.
Non mi è chiaro che cosa intendi con "semplice correlazione", ma credo
abbia a che fare con questo.
Si potrebbe dire: benissimo, questo dimostra che l'emettitore certe
volte (in metà delle prove) spara due fotoni polarizzati x, e altre
volte due fotoni polarizzati y; mai uno x e l'altro y.
Per capire se è così, ruotiamo i rivelatori di 45°: che cosa ci
aspettiamo?
Bisogna sapere come si comporta un rivelatore a 45° quando riceve un
fotone x.
La risposta è questa: in metà dei casi lo rivela, nell'altra metà lo
perde. L'una o l'altra eventualità si presenta in modo del tutto
casuale: non c'è modo di prevedere se lo vedrà oppure no.
Lo stesso accade con fotoni y: con un rivelatore a 45° fotoni x e
fotoni y sono indistinguibili.
Se ora avessimo due fotoni xx, ripetendo l'esperimento più volte
dovremmo trovare una tabella in cui le 4 eventualità SS, SN, NS, NN si
presentano con ugual frequenza: infatti ciascun fotone viene rivelato
oppure no in modo indip. dall'altro.
Se entrambi i fotoni fossero yy, non cambierebbe niente.
E se metà delle coppie fossero xx, e l'altra metà fossero yy, ancora non
cambierebbe niente: la tabella conterrebbe sempre 25% di SS, e
altrettante SN, NS, NN.
Facciamo l'esperimento, e ... sorpresa! La tabella contiene soltanto SS
e NN, come nel primo esperimento.
(E lo stesso succede se ruotiamo i rivelatori di un angolo qualsiasi,
ma questo non segue da ciò che ho detto...)
Marco Giampaolo ha scritto:
> La misura dell'entanglement è uno dei problemi più rilevanti nella
> informatica quantistica.
Ho il sospetto che tu abbia mirato troppo in alto rispetto alla
domanda...
JTS ha scritto:
> Qui aggiugnrei (come ho gia' scritto nel mio post) che si ha una
> correlazione anche se la misura viene fatta in un'altra base. Se per
> esempio scegliamo la base "destra-sinistra", ogni volta che lo spin
> della particella A viene "destra" quello della particella B viene
> "sinistra".
Questo mi fa pensare che tu stia pensando a elettroni, non a fotoni.
Potrei modificare tutto quello che ho scritto per adattarlo a sistemi
di due elettroni, ma non mi sembra necessario.
Quando si parla di "qubit" si possono intendere fotoni, elettroni, ma
anche molti altri oggetti.
La parte sperimentale varia, ma i concetti teorici di partenza sono
gli stessi.
--
Elio Fabri
Received on Thu Jul 20 2017 - 17:18:41 CEST