verstrengeling op grote afstand

[HansH]

Hoe bedoel je met 1 detector. De Bell test is gebaseerd op 2 detectoren. De resultaten van beide detectoren Alice en Bob worden in het eindresultaat meegenomen, dus je hebt altijd de info van beide detectoren nodig

het tabelletje wat ik heb gemaakt levert de kansen op basis van de combinatie van de 2 detectoren en kun standen, gegeven hoe die kansen moeten zijn volgends de QM. maar ja kan natuurlijk ook alleen naar 1 detector kijken. Dan moet je gewoon 50% kans krijgen op detectie spin up of spin down. Dat is dus wat je ook uit het tabelletje kunt zien.

[HansH]

De eerste vraag die voor mij helder moet worden is : wat houdt nu feitelijk het entanglement in? is dat het feit dat de 2 elektronen tegengestelde spin hebben? of is het nog wat anders? je zou immers elke combinatie van 2 eletronen met tegengestelde spin kunnen bekijken, dus blijkbaar is entangled dan iets meer dan alleen dat. En wat gebeurde er daarvoor dan in de opstelling? waar zijn die 2 elektronen uit ontstaan? ik neem aan dat de elektronen geen spin =0 kunnen hebben dus waren er daarvoor ook al 2 elektronen met tegengestelde spin.

[HansH]

Verstrengeling gaat zowel op voor elektronen en fotonen. Bij elektronen gaat het om Up of Down spin. Bij fotonen gaat het om Verticale en Horizontale polarisatie. Je kunt de Stern - Gerlach apparaten draaien over een hoek en een grafiek maken die het verband weergeeft tussen de kans om een deeltje in UP of Down toestand te meten afgezet tegen de hoek. Ik zie eigenlijk geen fundamenteel verschil tussen een meting met fotonen of elektronen.

Dit brengt bij weer terug naar het eerst begrijpen van de basis. Wat gebeurt er nu feitelijk bij polarisatie van licht. worden er fotonen doorgelaten die de richting hebben van het polarisatie filter? Dat verklaart niet het effect als je 2 filters 90 graden gedraaid na elkaar zet en er dan een van 45 graden tussen zet. of wordt de polarisatie richting van een foton verdraaid door het filter? en hoe dan precies? zonder dat begrip heeft het weinig zin om over de rest van de proef te discussieren voor mij.

[sensor]

Verstrengeling gaat zowel op voor elektronen en fotonen. Bij elektronen gaat het om Up of Down spin. Bij fotonen gaat het om Verticale en Horizontale polarisatie. Je kunt de Stern - Gerlach apparaten draaien over een hoek en een grafiek maken die het verband weergeeft tussen de kans om een deeltje in UP of Down toestand te meten afgezet tegen de hoek. Ik zie eigenlijk geen fundamenteel verschil tussen een meting met fotonen of elektronen.

Dit brengt bij weer terug naar het eerst begrijpen van de basis. Wat gebeurt er nu feitelijk bij polarisatie van licht. worden er fotonen doorgelaten die de richting hebben van het polarisatie filter? Dat verklaart niet het effect als je 2 filters 90 graden gedraaid na elkaar zet en er dan een van 45 graden tussen zet. of wordt de polarisatie richting van een foton verdraaid door het filter? en hoe dan precies? zonder dat begrip heeft het weinig zin om over de rest van de proef te discussieren voor mij.

Er worden fotonen doorgelaten die de richting hebben van het polarisatie filter. Dit valt uitstekend te verklaren met Quantum mechanica. Als je er een filter van 45 graden tussen zet kun je met een quantummechanische vector rekening aantonen dat er 50% van het licht doorheen komt. Dit zijn bekende feiten in de natuurkunde en in de quantum mechanica. Je hoeft dit niet aan te nemen maar de quantummechanica bestaat al bijna 123 jaar na de ontdekking van Planck in 1900 en heeft tot nu toe altijd de juiste uitkomsten van metingen voorspeld. Het is natuurlijk altijd mogelijk dat we over 100 jaar de theorie van het superdeterminisme kunnen aantonen maar die zal hooguit de puntjes op de i zetten.

[sensor]

De eerste vraag die voor mij helder moet worden is : wat houdt nu feitelijk het entanglement in? is dat het feit dat de 2 elektronen tegengestelde spin hebben? of is het nog wat anders? je zou immers elke combinatie van 2 eletronen met tegengestelde spin kunnen bekijken, dus blijkbaar is entangled dan iets meer dan alleen dat. En wat gebeurde er daarvoor dan in de opstelling? waar zijn die 2 elektronen uit ontstaan? ik neem aan dat de elektronen geen spin =0 kunnen hebben dus waren er daarvoor ook al 2 elektronen met tegengestelde spin.

Er is hier de afgelopen jaren al heel wat over verstrengeling geschreven en ook al vele malen aangegeven waar de verstrengelde elektronen zijn ontstaan ook in deze discussie maar hier ook nog in een ouder item.

Laten we beginnen met BBO.


Worden daaraan alleen fotonen met polarisatie A, B of C aangeboden?


En levert één aangeboden foton steeds twee zelfde fotonen met een zelfde polarisatie A, B of C als het aangeboden foton?


En hoe dat precies werkt laten we in het midden?

Yep. Als je in detail duikt op de werking van het BBO, dan ga je wel quantummechanica moeten kennen. Het is eenvoudiger als je gewoon de werking van de doos aanvaardt. (Het is een experiment, geen gedachte-experiment, dus de doos is al gebouwd en nagemeten)


1) Enkel A,B en C worden aangeboden aan de BBO, omdat het de wiskunde extreem eenvoudig maakt. Meestal voert men het experiment uit met willekeurig gepolariseerde fotonen, maar dan wordt de wiskunde veel moeilijker, aangezien je moet weten hoe "een willekeurig richting" werkt. Daarom, in mijn uitleg kies ik de Bell-ongelijkheid met de eenvoudigste wiskunde. Enkel A, B of C gepolariseerd dus.

Je kunt het als je wil ook met enkel A-gepolariseerde fotonen proberen, zelfs dan ga je de ongelijkheid nog schenden.


Je kunt ook een Bell-ongelijkheid kiezen met een moeilijkere wiskunde, als je wil. Dan kun je willekeurig polarisaties gebruiken. Het basisidee blijft steeds hetzelfde bij alle Bell-ongelijkheden. Quantummechanica schendt de CHSH-ongelijkheid (die je eenvoudig kunt afleiden uit basis-verzamelingenleer).


2) Hoe een BBO werkt, op het internet ga je veel vinden. In de praktijk gaan de verstrengelde fotonen die uit je kristal komen 90° gedraaid zijn van elkaar, en moet je dus één van de fotonen nog 90° draaien. (iets dat ik in mijn uitleg heb weggelaten, wegen irrelevant moeilijk maken)


Wat er exact gebeurt, is dat uit een laserstraal 2 kegels van licht komen. De ene verticaal gepolariseerd, de andere horizontaal gepolariseerd. De totale polarisatie van beide kegels is 0 (geen voorkeursrichting in een BBO-kristal). Dat wil zeggen dat als het foton op het ene snijpunt verticaal gepolariseerd is, de andere horizontaal gepolariseerd en omgekeerd. Hier heb je je verstrengeling in de polarisaties! De ene zijn polarisatie hangt af van de andere zijn polarisatie, maar die polarisatie is een quantumtoestand!

[HansH]

Er worden fotonen doorgelaten die de richting hebben van het polarisatie filter. Dit valt uitstekend te verklaren met Quantum mechanica. Als je er een filter van 45 graden tussen zet kun je met een quantummechanische vector rekening aantonen dat er 50% van het licht doorheen komt. Dit zijn bekende feiten in de natuurkunde en in de quantum mechanica.

als dat zo zou zijn dan zou een filter van 45 graden tussen 2 filters van 90 graden niet voor meer licht doorlaat kunnen zorgen, immers met puur filtering kan er alleen maar licht af gaan. Dus er moet mee aan de hand zijn dan alleen uitfilteren.

[sensor]

Er worden fotonen doorgelaten die de richting hebben van het polarisatie filter. Dit valt uitstekend te verklaren met Quantum mechanica. Als je er een filter van 45 graden tussen zet kun je met een quantummechanische vector rekening aantonen dat er 50% van het licht doorheen komt. Dit zijn bekende feiten in de natuurkunde en in de quantum mechanica.

als dat zo zou zijn dan zou een filter van 45 graden tussen 2 filters van 90 graden niet voor meer licht doorlaat kunnen zorgen, immers met puur filtering kan er alleen maar licht af gaan. Dus er moet mee aan de hand zijn dan alleen uitfilteren.

Dit is een bekend natuurkundig situatie en wordt op veel websites uitgelegd. Een foton kun je vergelijken met een elektron of een qubit. En daarvoor geldt dat de toestand een combinatie is van a|0 >+ b|1>

Dus foton vector bestaat uit 2 componenten. Na het eerste verticale filter zal er alleen vertikaal gepolariseerd licht zijn. Wel weer met 2 componenten, zoals ook uit de metingen blijkt random. Er gaat altijd de helft door. We krijgen de volgende situatie

De verticale wordt dus gesplitst in -45 graden en +45 graden vector. De + 45 graden vector wordt doorgelaten. Stel nu dat er een diagonaal 45 graden filter geplaatst wordt . Dan wordt de +45 graden vector uiteraard doorgelaten. Die kunnen we weer splitsen in horizontale en verticale vector. En als laatste wordt de horizontale vector doorgelaten door het horizontale filter.

[Nesciyolo]

als dat zo zou zijn dan zou een filter van 45 graden tussen 2 filters van 90 graden niet voor meer licht doorlaat kunnen zorgen, immers met puur filtering kan er alleen maar licht af gaan. Dus er moet mee aan de hand zijn dan alleen uitfilteren.

Dat denk ik ook. De fotonen worden gedraaid en niet allemaal op dezelfde manier. Want bij het volgende filter gaan sommige fotonen er wel doorheen en anderen niet. Ze gaan wel allemaal door een volgende parallel filter. Dus de polarisatie van het filter moet na draaiing voor alle fotonen binnen het bereik liggen.

[Xilvo]

als dat zo zou zijn dan zou een filter van 45 graden tussen 2 filters van 90 graden niet voor meer licht doorlaat kunnen zorgen, immers met puur filtering kan er alleen maar licht af gaan. Dus er moet mee aan de hand zijn dan alleen uitfilteren.

Dat denk ik ook. De fotonen worden gedraaid en niet allemaal op dezelfde manier. Want bij het volgende filter gaan sommige fotonen er wel doorheen en anderen niet. Ze gaan wel allemaal door een volgende parallel filter. Dus de polarisatie van het filter moet na draaiing voor alle fotonen binnen het bereik liggen.

Fotonen hebben, indien ze door een polarisatiefilter komen, de polarisatierichting van dat filter. Dat is basiskennis.
Hetzelfde gebeurt als je bijvoorbeeld de spin van een elektron in een bepaalde richting meet. Na de meting staat die spin in de richting van de meting (parallel of antiparallel) en als je nogmaals in dezelfde richting meet dan vind je exact hetzelfde resutaat.

[HansH]

Fotonen hebben, indien ze door een polarisatiefilter komen, de polarisatierichting van dat filter.

Dat is duidelijk inderdaad. Punt waar het om gaat is of er licht met een andere polarisatie richting wordt tegengehouden of dat de polarisatie richting (ook) wordt verandert.

[wnvl1]

De kans om doorgelaten te worden is \(cos^2\alpha\). De kans om tegengehouden te worden is \(sin^2 \alpha\). Als het doorgelaten wordt, dan heeft het foton de polarisatie van het filter. Dat zou alles moeten zeggen, denk ik.

[Xilvo]

De kans om doorgelaten te worden is \(cos^2\alpha\). De kans om tegengehouden te worden is \(sin^2 \alpha\). Als het doorgelaten wordt, dan heeft het foton de polarisatie van het filter. Dat zou alles moeten zeggen, denk ik.

Inderdaad. Beschouw je het als EM golf, dan moet je de transversale golf simpelweg ontbinden in een richting in de polarisatierichting van het filter en een richting daar loodrecht op. De eerste wordt doorgelaten, waaruit direct dit verband volgt.

[HansH]

De kans om doorgelaten te worden is \(cos^2\alpha\). De kans om tegengehouden te worden is \(sin^2 \alpha\). Als het doorgelaten wordt, dan heeft het foton de polarisatie van het filter. Dat zou alles moeten zeggen, denk ik.

dus 2 filters 90 graden op elkaar levert 0 zoals bekend.
2 fiters 90 graden uit elkaar met nog een 45 graden filter ertussen zou dan cos^2(45)= 0.5 opleveren na het eerste filter en daarna nog eens cos^2(45)= 0.5 dus totaal dan 0.25?

[HansH]

Dus foton vector bestaat uit 2 componenten. Na het eerste verticale filter zal er alleen vertikaal gepolariseerd licht zijn. Wel weer met 2 componenten, zoals ook uit de metingen blijkt random. Er gaat altijd de helft door.

Bedoel je dan je 2 componenten hebt die haaks op elkaar staan en samen in de richting wijzen van het polarisartiefilter? wat bedoel je met random hier? een random lineaire combinatie van die 2 of een random amplitude waarbij beide even groot zijn. ik zou zeggen het 2e anders is het licht niet gepolariseerd.

[Xilvo]

Bedoel je dan je 2 componenten hebt die haaks op elkaar staan en samen in de richting wijzen van het polarisartiefilter? wat bedoel je met random hier? een random lineaire combinatie van die 2 of een random amplitude waarbij beide even groot zijn. ik zou zeggen het 2e anders is het licht niet gepolariseerd.

Er is maar één richting. Die kun je altijd ontbinden in twee andere richtingen. Die hoeven zelfs niet onderling loodrecht te zijn.