真的可以说一个纠缠态的量子比特可以立即影响所有其他量子比特吗?


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当测量一个量子比特时,由于随机选择结果,因此存在“波函数崩溃”。

如果量子位与其他位纠缠在一起,则这种塌陷也会影响它们。它影响它们的方式取决于我们选择测量量子位的方式。

由此看来,我们对一个量子位所做的事情似乎对另一个量子位具有瞬时影响。是这种情况,还是表观效果更像我们对量子位知识的贝叶斯更新

Answers:


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的确,在量子位的数学描述中,对一个量子位的运算可能需要更新整个描述。因此,这影响了每个量子位的描述。

那些对这种数学描述持“认识论”观点的人可能会说我们只是在更新关于其他量子位的知识,而这并不影响量子位本身。然而,那些采取“本体论”观点的人将量子力学数学所描述的波函数视为量子位的物理性质。因此,他们肯定会得出结论,一个量子位上的运算会立即影响其他量子位。

在那些对此有意见的人中,我认为本体论的观点近来更为普遍。尽管大多数人都选择“闭嘴计算”,但不要考虑太多。

另一个有趣的问题是,瞬时效应会导致相对性问题。不同参考系中的不同观察者可能在事件的时间顺序上存在分歧。因此,一个观察者可能会看到一个量子位被用来影响第二个量子位,而另一个观察者可能会看到相同的事件并得出结论,第二个量子位正在影响第一个量子位。纠缠避免了相对性的直接冲突,因为它确保不能将这种影响用于立即发送任何信息。但是,尽管如此,他们在一起的表现并不好。这就是为什么我们会很犹豫地指出,纠缠会产生瞬时效应。

我认为,隐形传态的过程是一个很好的论点,可以证明纠缠确实确实使量子位能够立即相互影响,并显示出它如何相对论妥协。它是一个过程,通过纠缠将量子位的状态立即从一个量子位发送到另一个量子位。但是在此过程中,发送的状态也会变得“混乱”。这意味着接收端甚至无法确认已经发送了qubit,没关系看看它的状态是什么。但是,发送器可以向接收器发送一条消息,其中包含有关如何解扰qubit的指令。完成此操作后,接收器可以确认隐形传态确实发送了qubit的状态。所以确实有一个瞬间的效果,


“因此,一个观察者可能会看到一个量子位被用来影响第二个量子位,而另一个观察者可能看到了相同的事件,并得出结论,第二个量子位正在影响第一个量子位。纠缠可以带来瞬间效果。” 您是否认为我们可以说使交互瞬间生效的正是这一点,它完全取决于帧,因而似乎会影响哪个?如果A以光速延迟影响B,则不存在B影响A的帧。只有零延迟才取决于帧。
Betohaku

关于有限维量子力学直觉与相对论之间的不匹配,类似的问题也在这里提出。QFT中III型因素的作用。它需要了解I型和III型因素的状态如何不同。
AHusain

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如果Alice和Bob拥有一对纠缠的量子位,并且Alice在本地测量其量子位,则它不会以任何方式影响Bob量子位的本地状态。从数学上讲,如果爱丽丝测量但不看测量结果,则鲍勃量子比特的密度矩阵不变。爱丽丝的测量的唯一事实不会以任何方式影响鲍勃的量子比特。如果爱丽丝测量并知道测量结果,那么爱丽丝比鲍勃拥有更多有关鲍勃量子比特的信息,但这是由条件概率描述的纯经典情况。

因此,爱丽丝的测量只能立即影响爱丽丝有关鲍勃量子比特的信息,而不会影响更多。

上面所说的并不能解释“远距离的怪异动作”,我们知道不存在令人满意的解释。我们仍然可以争论纠缠和测量以避免悖论和矛盾,因此标题中问题的答案是:

不,这不是真的


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有两点:1)爱丽丝看待测量或知道测量结果不会改变任何事情,我认为我们应该避免使意识与量子力学的讨论完全相关的神话永存。2)爱丽丝的测量不仅影响她自己关于鲍勃的量子位的信息,而且确实确实会破坏其状态,从而影响鲍勃测量某个结果的可能性。(但是,鲍勃当然不知道这种可能性如何改变。)因此,是的,处于纠缠状态的其他量子位会立即受到影响,但不会以传输信息的方式受到影响。
Betohaku

@Betohaku 1)爱丽丝观察测量结果而忽略其结果,这是量子信息科学问题中常见的说法。它与意识没有关系,也没有必要避免它。2)“其他处于纠缠状态的量子位同时受到影响”的说法与狭义相对论相矛盾,应避免使用。我个人采用了关于概率的主观贝叶斯观点。因此,如果您说“概率已改变”,我会问“谁为谁?”。有时可以认为概率是客观的,但通常不是客观的。
kludg

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您说爱丽丝的测量值不会以任何方式影响鲍勃的量子比特,但我认为它实际上会产生影响。虽然在测量之前和之后Bob的还原状态确实是相同的,但是由于Alice测量的结果可能是不可预测的,因此在测量之前Bob的状态将被描述为混合状态,而在A的测量之后B的状态是一个混合状态,表示现在对国家的“纯古典”无知。
glS

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换句话说,如果您说A的度量值不影响B的量子比特,那么您还必须说A的结果与B的结果之间没有关联,这是不正确的。真实的情况是,没有其他渠道的帮助(例如,爱丽丝(Alice)将测量​​结果传达给鲍勃(Bob)),鲍勃(Bob)就没有任何有关A的测量结果的信息
glS

@glS相关性并不表示因果关系。说A的测量值不会影响B的量子位并不表示A的测量值与B的测量值之间没有相关性。我非常理解您的观点,但是正如我所说,我并不是在解释“远距离的诡异动作”,我知道这是不可能的;而“ A的测量会影响B的量子比特”的解释是错误的,因为它与狭义相对论相矛盾。尽管纠缠涉及单词含义的不明显变化,但仍然有可能争论不冲突。
kludg
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