verstrengeling op grote afstand

[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.

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.

ik heb even een voorbeeldje met dit verband in mathcad gestopt.
Ik start met licht bestaande uit 2 haakse vectoren bv 3 in ij richting en 5 in x richting en dan 3 filters met hoeken alpha, beta en gamma achter elkaar.met alpha=0 en beta=0 en gamma=90 graden klopt het maar als ik beta 45 graden maakt klopt het niet. uit de berekening komt dan dat er ook in dat geval geen licht uitkomt na de 3 filters.
wat gaat hier fout?

Mathcad - pol1

(30.1 KiB) 75 keer gedownload

[Xilvo]

wat gaat hier fout?

Je ontbindt niet in de richting van het polarisatiefilter. De component in de richting van het filter wordt doorgelaten, de component loodrecht erop niet.

[Nesciyolo]

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 gedragen de verstrengelde fotonen zich, als ze elk een polarisatiefilter tegenkomen, alsof ze de beide filters in serie aantreffen?

[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.

Dus gedragen de verstrengelde fotonen zich, als ze elk een polarisatiefilter tegenkomen, alsof ze de beide filters in serie aantreffen?

Hoe bedoel je dat precies? Er zijn twee fotonen die elk maar één filter al of niet passeren. Elk met een kans van 50%.

Zet je twee polarisatiefilters met hun polarisatierichtingen onderling loodrecht achter elkaar, dan komt er geen foton meer doorheen. Zet je bij verstrengelde fotonen de twee polarisatiefilters loodrecht, dan wordt er precies één foton doorgelaten.

[HansH]

Zet je bij verstrengelde fotonen de twee polarisatiefilters loodrecht, dan wordt er precies één foton doorgelaten.

bedoel je als je 2 verstrengelde fotonen hebt die elk door een aparte serie van 2 polarisatiefilters gaan die 90 graden gedraaid zijn dat dan 1 foton er doorheen komt dus als je meet aan een kant dat er een foton is doorgekomen dat je dan zeker weet dat aan de andere kant de verstrengelde er niet doorheen komt of is gekomen?

[Xilvo]

Zet je bij verstrengelde fotonen de twee polarisatiefilters loodrecht, dan wordt er precies één foton doorgelaten.

bedoel je als je 2 verstrengelde fotonen hebt die elk door een aparte serie van 2 polarisatiefilters gaan die 90 graden gedraaid zijn dat dan 1 foton er doorheen komt dus als je meet aan een kant dat er een foton is doorgekomen dat je dan zeker weet dat aan de andere kant de verstrengelde er niet doorheen komt of is gekomen?

Nee, ze gaan niet elk door een serie van twee filters. Ze gaan elk door hun eigen filter.

[Nesciyolo]

Ik bedoel dus:
stel er is een filter bij Alice en een filter bij Bob. Het lijkt er op dat als het foton er bij Alice door komt, het andere foton er bij Bob niet doorkomt als dat filter 90º anders staat. Net als een enkel foton dat eerst door filter Alice komt en dan dus niet door filter Bob.

De fotonen komen beide wel of beide niet door twee parallel gerichte filters, net als bij in serie geplaatste filters: Een foton dat niet door filter Alice zou komen komt ook niet door filter Bob. Als een foton door filter Alice zou komen komt het ook door filter Bob.

En bij andere hoeken: Is de kans dat een verstrengeld foton door filter Alice komt en zijn maatje door filter Bob net zo groot als wanneer een foton eerst door filter Alice gaat en dan ook door Bob heen komt?

Ik moet zeggen. Ik heb naar gegevens over in serie geplaatste filters gezocht maar ik kon niets vinden. Volgens mij heb ik de formules ervoor op school gehad maar die ben ik vergeten.

[Xilvo]

De kans dat beide fotonen door de filters bij Alice en Bob komen is inderdaad gelijk aan de kans dat één foton bij Bob door twee filters komt als het tweede filter bij Bob dezelfde oriëntatie heeft als het filter bij Alice.

[Xilvo]

Ik moet zeggen. Ik heb naar gegevens over in serie geplaatste filters gezocht maar ik kon niets vinden. Volgens mij heb ik de formules ervoor op school gehad maar die ben ik vergeten.

Die formules staan in het bericht van wnvl1 dat je een paar berichten terug citeerde.

[HansH]

Nee, ze gaan niet elk door een serie van twee filters. Ze gaan elk door hun eigen filter.

ik kan het helaas niet volgen wat de opstelling nu is zonder plaatje.

[Nesciyolo]

ik kan het helaas niet volgen wat de opstelling nu is zonder plaatje.

De opstelling is eenvoudig:
middenin staat een apparaat dat paren van verstrengelde fotonen produceert. Het schiet er tegelijkertijd 1 naar links in de richting van Alice en een andere naar rechts in de richting van Bob. Nu blijkt bij verschillende metingen:

1. Als de polarisatiefilters bij Alice en Bob parallel gericht zijn dan komen de fotonen ofwel allebei wel, ofwel allebei niet door de filters.
2. Als de polarisatiefilters bij Alice en Bob een hoek van 90º met elkaar maken dan komt altijd 1 foton wel en het andere niet door de filters.
3. Als de filters een hoek α met elkaar maken dan is de waarschijnlijkheid dat ze allebei hetzelfde doen cos²α en dat ze iets verschillends doen sin²α. (zeg ik dit goed?)

Het is wel vreemd bij punt 2. Als zoals me eerder opviel het foton bij Bob zich gedraagt alsof het in dezelfde richting gepolariseerd wordt als het foton bij Alice als foton Alice eerst door het filter gaat, hoe weet foton Bob dan wat het moet doen als foton Alice niet door het filter ging? Dan is er bij Alice toch geen verandering van polarisatie? Als filter Alice eerst bereikt wordt en het foton gaat er niet doorheen en daarna Bob bereikt wordt en het foton gaat er wel doorheen, dan zou foton Bob aan foton Alice verteld moeten hebben wat de polarisatie moet zijn en zou de communicatie dus terug gaan in de tijd.

[Xilvo]

Het is wel vreemd bij punt 2. Als zoals me eerder opviel het foton bij Bob zich gedraagt alsof het in dezelfde richting gepolariseerd wordt als het foton bij Alice als foton Alice eerst door het filter gaat, hoe weet foton Bob dan wat het moet doen als foton Alice niet door het filter ging?

Je hebt filters waar het licht gesplitst wordt in twee onderling loodrechte polarisatierichtingen. Verticaal gepolariseerd gaat de ene kant op, horizontaal gepolariseerd de andere kant. Gaat een foton de ene kant op, dan niet de andere en omgekeerd. Het is dus altijd een meting. Dat er in een van die richtingen niets uitkomt maar dat dat foton geabsorbeerd wordt verandert niets aan het principe.

Dan is er bij Alice toch geen verandering van polarisatie? Als filter Alice eerst bereikt wordt en het foton gaat er niet doorheen en daarna Bob bereikt wordt en het foton gaat er wel doorheen, dan zou foton Bob aan foton Alice verteld moeten hebben wat de polarisatie moet zijn en zou de communicatie dus terug gaan in de tijd.

In beide gevallen is er geen verandering van polarisatierichting (die lag niet vast) maar een meting.

Als filter Alice eerst bereikt wordt en het foton gaat er niet doorheen en daarna Bob bereikt wordt en het foton gaat er wel doorheen, dan zou foton Bob aan foton Alice verteld moeten hebben wat de polarisatie moet zijn en zou de communicatie dus terug gaan in de tijd.

"Eerst" heeft geen betekenis, dat is afhankelijk van de waarnemer. Het doet er ook niet toe wie "eerst" meet voor de uitkomst van de meting.

[HansH]

"Eerst" heeft geen betekenis, dat is afhankelijk van de waarnemer. Het doet er ook niet toe wie "eerst" meet voor de uitkomst van de meting.

als 'eerst' niet uitmaakt dan is er blijkbaar dus geen spooky communicatie nodig sneller dan c?

[HansH]

[*]Als de polarisatiefilters bij Alice en Bob een hoek van 90º met elkaar maken dan komt altijd 1 foton wel en het andere niet door de filters.

wat bedoel je precies? 50% kans dat ze erdoor komen en als ze erdoor komen komen ze er aan beide kanten met 100% correlatie door?

[Xilvo]

"Eerst" heeft geen betekenis, dat is afhankelijk van de waarnemer. Het doet er ook niet toe wie "eerst" meet voor de uitkomst van de meting.

als 'eerst' niet uitmaakt dan is er blijkbaar dus geen spooky communicatie nodig sneller dan c?

Ik begrijp niet hoe je dat hieruit meent te kunnen afleiden maar het klopt in ieder geval niet.

[*]Als de polarisatiefilters bij Alice en Bob een hoek van 90º met elkaar maken dan komt altijd 1 foton wel en het andere niet door de filters.

wat bedoel je precies? 50% kans dat ze erdoor komen en als ze erdoor komen komen ze er aan beide kanten met 100% correlatie door?

Wat betekent dat, "komen ze er aan beide kanten met 100% correlatie door"?
Het lijkt me duidelijk wat Nesciyolo schrijft. Eén van de twee fotonen passeert het filter aan zijn kant, het andere, aan de andere kant, niet.