Что будет, если часть группы квантово запутанных частиц поглотит черная дыра? Что произойдет с оставшимися частицами?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
2
1 ответ
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Ей будет скучно и одиноко :)

Если говорить наукообразно, то оставшаяся снаружи частица будет описываться матрицей плотности, получаемой взятием частичного следа по степеням свободы частицы, поглощенной черной дырой. Если на нормальном языке – при поглощении одной из частиц черной дырой с другой ничего особенного не произойдет.

Заданный вопрос родственен знаменитому парадоксу Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР), в котором рассматриваются два фотона, находящиеся в перепутанном состоянии. Измерив поляризацию одного, мы немедленно получаем информацию о поляризации второго, который к моменту измерения может улететь достаточно далеко. Таким образом, может ошибочно показаться, что, проводя измерения свойств одного фотона, мы изменяет состояние другого.

Это не так.

В действительности парадокс ЭПР к квантовой механике почти не имеет отношения. Приведу классическую аналогию, а в скобках напишу квантовые термины. Берем два одинаковых конверта, кладем в один голубую бумажку, в другой – розовую, и тасуем их так, чтобы не знать, где какая бумажка лежит (приготавливаем перепутанное состояние двух фотонов с различной поляризацией). На одном конверте пишем «Москва», на другом «Париж»

(один фотон отправляем к приемнику, другой – в сторону). Если теперь мы откроем московский конверт, мы немедленно узнаем, какого цвета бумажка в парижском (измерив поляризацию одного фотона, мы узнаем поляризацию второго). Но совершенно ясно, что, находясь в Москве, мы не можем изменить содержимое парижского конверта (изменить состояние второго фотона). Точно так же, парижский конверт останется нетронутым, если московский сжечь (отправить фотон в черную дыру). Разница между классическим и квантовым случаем состоит только в том, что о содержимом конверта в принципе можно догадаться, не открывая его (посмотреть на просвет и т.п.), а о поляризации фотона без измерения – нет.

Для описания случая, когда квантовая система находится в перепутанном состоянии, и при этом нас интересуют свойства, относящиеся только к части этой системы, используется понятие матрицы плотности, введенное в конце 1920 годов фон Нейманом и Ландау. В нашем случае, если мы собираемся описывать результаты измерений свойств только одной из «перепутанных» частиц, надо говорить именно о ее матрице плотности.

Что при этом произошло со второй – улетела в космос, поглощена черной дырой, «убилась об стену» – абсолютно не важно.

Ответить