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Discussione: Entanglement

  1. #1
    Pianeta L'avatar di icsics
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    Entanglement

    Ritengo che la connessione tra due sistemi in entanglement possa essere facilmente spiegata considerando che il mistero sia solo nell'atto dell'osservazione nel senso che esiste sempre un "operazione" sulle due particelle che viene fatta dagli osservatori (o sistemi) ed egualmente su entrambe.
    Facciamo un esempio:prendiamo due leve alzate con l'operazione su di esse che e' quella di abbassarle, immaginiamo che possa essere fatta solo questa operazione.Se le due leve sono distanti ora milioni di anni luce conserveranno sempre la proprieta' di essere posizionate in alto come es al momento dell'allontanamento.Se viene fatta la stessa operazione come es l'osservazione entrambe si abbasserano e cosi' via stabilendocosi' una connessione tra osservazione e posizionamento della leva. La magia non e' nelle leve ma nell'unica operativita' su di esse che risiede nell'interazione tra di essa con l'operatore.
    Esiste quindi una relazione non tra di loro ma tra loro e l'operatore
    L'atto stesso dell'osservazione produce la stessa reazione sulle leve e la risposta e' per forza uguale.
    Non esiste una causa pregressa che potrebbe far confondere questo esperimento con proprieta' preesistenti come es una quantita' di moto che dovendo essere conservata le due parti ipotetiche in movimento dovrebbero averla gia' prestabilita.Nel momento dell'operativita'(osservazione sulle particelle) sulle leve si decide quale posizione farle assumere non come proprieta'intese come quantistiche sovrapposizione delle due posizioni e collasso della funzione d'onda)ma come semplice azione e reazione.Se opero su di una e non osservo l'altra questa rimarra' sempre nella sua posizione originale e non potro' mai dire che abbia assunto la posizione mutata della prima leva a meno che non possa osservarla ma in questo caso farei l'operazione che e' stata fatta sulla prima e di conseguenza la porterei alla sua stessa posizione.Cioe' la "colpa" non e' intrinseca nelle particelle ma solo nel processo di contatto es(con l'osservazione) tra il sistema e le particelle stessse.In questo modo manteniamo la localita' dando ragione all'EPR ed eliminado quella che Einstein defini' una fantasmagorica azione a distanza.

  2. #2
    Gigante L'avatar di Albertus
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    Re: Entanglement

    prendiamo due elettroni e una loro proprietà : lo spin
    lo spin può essere :
    Up (leva alzata) o down (leva abbassata)
    secondo la meccanica quantistica gli elettroni non posseggono alcuno spin , la leva non è ne alzata ne abbassata, semplicemente non esiste nessuna leva
    gli elettroni nel momento in cui sono generati sono tutti uguali
    Solo al momento di passare attraverso un campo magnetico gli elettroni acquistano questa proprietà e la mantengono fino a quando non passano attraverso un altro campo magnetico
    la probabilità di assumere uno dei due stati è 50/50
    Consideriamo due elettroni entangled e inviamoli verso due campi magnetici ugualmente orientati
    ci si aspetterebbe di trovare tutte le combinazioni possibili :
    up-up / up- down / down -up / down-down
    Ognuna con il 25 % di probabilità
    Invece si trovano solo le combinazioni equiprobabili
    up-down e down-up
    sembrerebbe che i due elettroni siano correlati cioè si scambino informazioni in modo da concordare il risultato del test
    sono stati fatti esperimenti distanziando le particelle entangled di una distanza sufficiente a misurare il ritardo , con gli orologi atomici, tra il momento in cui una particella assume lo stato up e l'istante in cui l'altra assume lo stato down o viceversa
    Gli orologi atomici non hanno misurato alcun ritardo, il fenomeno era istantaneo
    A meno che gli elettroni non si scambiassero messaggi a velocità fino a 10 volte la velocità della luce
    la RR sarebbe crollata
    Ultima modifica di Albertus; 10-05-2022 alle 00:13

  3. #3
    Pianeta L'avatar di icsics
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    Re: Entanglement

    Quello che leggo si inserisce in una trattazione classica della M.Q.Il ragionamento che ho portato mi sembra differire pero' dalla impostazione usuale.(tanto per cambiare).
    Parte dal presupposto che l'osservazione condiziona l'osservato (nulla di strano in quantistica)basti pensare all'esperimento della doppia fenditura,condiziona vuol dire interagire poi che tipo di connessione si stabilisca lasciamo spazio alla filosofia.Questa interazione come nello spin dell'elettrone fa prendere ad esso un ben determinato valore es in codice binario lo 0 o 1.Se agisco su un elettrone osservandolo stabilisco quale valore prendera'e istantaneamente l'altro in entanglement si adeguera'.Il punto e' questo cioe' per verificare che il secondo elettrone abbia assunto spin es contrario non posso saperlo fino a che non lo osservo ma facendo cosi' sto operando su di lui con lo stesso operatore (osservazione) fatto sul primo cioe' stabilisco la stessa connessione e la risposta con la stessa interazione deve per forza adeguarne lo spin.
    In sintesi se prendiamo per buono l'effetto osservatore perche' ci stupiamo dell'entanglement classificandolo come fuori dallo spazio tempo per non venire poi in contrasto con la R.R.
    Non rilevo lo stesso stupore nel dualismo onda particella quando l'osservazione es(doppia fenditura)
    l'elettrone e' particella.

  4. #4
    Gigante L'avatar di Albertus
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    Re: Entanglement

    tanto per cambiare esprimi teorie che non hanno nessun riscontro ne teorico ne sperimentale anzi in questo caso parti addirittura da presupposti che sono stati confutati 40 anni fa

    "Se le due leve sono distanti ora milioni di anni luce conserveranno sempre la proprieta' di essere posizionate in alto come es al momento dell'allontanamento"

    Questo è semplice buon senso, è naturale pensare ad una spiegazione del genere . lo pensava anche Einstein ma Einstein si sbagliava
    L'ineguaglianza di Bell e l'esperimento di Aspect hanno dimostrato, al di la di ogni ragionevole dubbio, che al momento dell'allontanamento le due particelle sono assolutamente identiche e non posseggono alcuna proprietà
    La leva non esiste al momento della separazione
    le particelle acquistano queste proprietà ( la leva si materializza alzata o abbassata) solo quando passano attraverso un campo magnetico in caso di elettroni o di filtri polarizzatori nel caso di fotoni di luce
    Se si esegue esattamente lo stesso esperimento si troverà sempre una leva alzata e una abbassata nel caso degli elettroni o entrambe alzate o entrambe abbassate nel caso dei fotoni
    Gli altri casi non si verificano mai a patto naturalmente che le particelle siano entangled altrimenti si verificano tutti i casi possibili

    Per di più il fenomeno è istantaneo
    Non si alza prima una leva e dopo un frazione di secondo, si abbassa l'altra
    In tal caso ci sarebbe un spiegazione intuitiva, lo scambio di segnali
    le leve si alzano e si abbassano contemporaneamente a distanza di milioni d'anni luce
    vedi esperimento di Antony Zeilinger

    Se ti sembra una cosa da liquidare in maniera cosi semplicistica come la metti tu...beh

    in quanto alla dualità particella /onda
    questo è il vero mistero , l'entanglement è una semplice ( si fa per dire) conseguenza
    Se due particelle condividano la stessa funzione d'onda l'entanglement è implicito
    Lo si può dimostrare matematicamente
    Ultima modifica di Albertus; 10-05-2022 alle 19:32

  5. #5
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    Re: Entanglement

    La frase mia che hai riportato e' stata interpretata male il senso e' quello che la seconda leva si trovera' sempre o alzata se la prima era alzata abbassata se la prima era abbassata
    le combinazioni rimangono inalterate anche variando le loro posizioni cioe' es se sono entrambe alzate e ne abbasso una anche l'altra si trovera' in questo stato. Spero di essere stato chiaro ora. Per i fotoni se il primo passa attraverso un polarizzatore anche l'altro passera' attraverso il suo polarizzatore logicamente se hanno la stessa
    direzione degli assi cioe' il comportamento sara' sempre lo stesso.
    Sono esperimenti teorici che Bell ha utilizzato per sancire che una localita' non poteva essere spiegata con la meccanica quantistica.
    Infatti prese dei cristalli al posto dei polarizzatori per non perdere nessun fotone inviando una coppia alla volta di fotoni ruotando l'asse di polarizzazione degli stessi e calcolando in funzione dei gradi di rotazione gli eventuali errori entanglement.Trovo' per un certo numero di coppie e un angolo fissato una percentuale di errori minore o uguale al 50% mentre con il calcolo della funzione d'onda l'errore si assestava intorno al 75% la deduzione era che la localita' non poteva essere spiegata con la meccanica quantistica.(sintesi rapida).
    Einstein aveva indigesta che si trattasse la realta' non con certezze ma con probabilita' e per questo pensava che la M.Q. fosse carente alla quale voleva aggiungere le cosi' dette variabili nascoste in modo che si potesse completare.
    leggo:La leva non esiste al momento della separazione
    (la leva si materializza alzata o abbassata) Io mi sforzo di capire quello che intendi dammi conferma se ho capito bene:E' come se tu dicessi che il gatto di Schoeringher non esiste fino all'atto dell'osservazione.Se ho capito bene ti faccio notare che la leva esiste come oggetto materiale come il gatto sono i due stati alzata e abbassata che esistono sovrapposti nella loro funzione d'onda come il gatto vivo e morto il cui collasso determinato dall'osservazione ne focalizza uno solo o alzata o abbassata o vivo o morto anche se un'altra interpretazione e' quella dei due mondi paralleli.

    Per cio' che riguarda il mio esperimento mentale probabilmente non e' stato compreso.
    Io parto dal presupposto che se entrambi i fotoni sono rappresentati dalla stessa funzione d'onda probabilistica cioe' cio' che faccio all'uno con l'osservazione e ripetendo questa con l'altro ottengo lo stesso risultato cioe' la magia non sta nelle particelle stesse ma nell'osservazione.(sintesi rapida)
    E' come avere due monete che lancio in aria se conosco il loro comportamento cioe' la loro funzione d'onda cio' che faccio all'una lo ripeto sull'altra paripari e testa o croce avranno la stessa probabilita' di uscire.
    Il pensiero sta su se ammettiamo che la stessa funzione d'onda di due fotoni determini lo stesso comportamento che si concretizza con l'osservazione .

  6. #6
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    Re: Entanglement

    io parlavo di spin l'esempio della leva l'hai fatto tu , io ti ho seguito :

    la frase :

    " conserveranno sempre la proprieta' di essere posizionate in alto come es al momento dell'allontanamento.Se viene fatta la stessa operazione "

    magari ti sarà anche sfuggita ma lascia pochi dubbi sul suo significato
    se intendevi dire che dopo il primo test la particella mantiene sempre la stessa proprietà che ha acquisito dopo il test in modo che un secondo test uguale al primo fornirà lo stesso risultato, questo è vero ma non è l'entanglement

    Secondo Einstein gli elettroni possiedono un valore di spin già all'istante in cui vengono generati
    o meglio
    Quando l'elettrone attraversa un campo magnetico, l'esito del test (spin up o spin down , leva su o leva giu) è predeterminato in quanto gli elettroni non sono tutti uguali ma posseggono delle proprietà, le cosi dette "variabili nascoste" che determinano "a priori" l'esito del test
    Questo è quello che sosteneva Einstein nel famoso articolo EPR
    Einstein non credeva nel caso, ad ogni effetto doveva corrisponder una causa

    la fisica quantistica invece sosteneva che l'esito del test è puramente casuale
    E' solo il caso a decidere se l'elettrone all'uscita del campo magnetico possiederà uno spin up o uno spin down
    tuttavia l'esito di test condotto con elettroni (o altre particelle) entangled dimostrano che queste particelle sono in qualche modo correlate

    per esempio se una particella assume un spin up, la sua gemella passando attraverso un campo magnetico inclinato di 30 gradi rispetto al precedente assumerà nel 86 % dei casi lo spin down e nel 14 % dei casi lo spin up
    L'esito del test è quindi ancora probabilistico , cioè indeterministico, ma esiste una evidente correlazione
    per di più sempre secondo la meccanica quantistica i due eventi sono simultanei , i due elettroni non si scambiano messaggi

    John Bell dimostrò teoricamente che le due ipotesi avrebbero condotto a risultati statistici completamente diversi
    Alain Aspect esegui gli esperimenti e li confrontò con le previsioni di Bell
    Concordavano con le ipotesi della meccanica quantistica

    Bell e Aspect dimostrarono che le variabili nascoste non esistono, le particelle entangled sono esattamente uguali prima di essere sottoposte a test e assumano certe proprietà solo dopo il test
    l'esito del test è casuale
    Giusto per la cronica qualche anno fa ho fatto una simulazione al PC dell'esperimento di Aspect ottenendo risultati simili

    Non si escludeva pero che le particelle entangled potessero comunicare in qualche modo
    Dopo tutto è quello che avviene tutti i giorni tra gli elettroni delle antenne trasmittenti e quelli delle antenne riceventi
    i tradizionalisti eressero barricate su quest'ultima spiaggia

    Bisognava attendere la disponibilità degli orologi atomici
    Antony Zeilinger dimostrò sperimentalmente che l'entanglement era veramente simultaneo

    se vuoi dire che tutto questo è spiegabilissimo in quattro parole come dal tuo post iniziale

    " Ritengo che la connessione tra due sistemi in entanglement possa essere facilmente spiegata ..."

    Credo che dovresti avere almeno l'onestà intellettuale di ammetter che forse l'hai messa troppo semplicisticamente invece di accusare gli altri di aver frainteso il tuo pensiero
    Ultima modifica di Albertus; 11-05-2022 alle 01:55

  7. #7
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    Re: Entanglement

    Il significato della frase e' che se compio la stessa operazione di osservazione come sul primo elettrone
    questo secondo seguira' il destino del primo.Riconosco che puo' essere fraintesa, mi sembra poi di aver comunque chiarito.Il nocciolo della frase era quello di enfatizzare l'importanza dell'osservazione a cui attribuire il posizionamento dello spin come causa.Se compio la stessa osservazione su entrambi essi reagiranno nello stesso modo.Questa impostazione e' certamente molto semplice come ho rilevato ma che poi possa avere una sua validita' e' tutto da discutere,daltronde esiste un unica funzione d'onda che li descrive.
    Ma questo e' solo un mio pensiero.
    E' stato citato Bell aggiungiamo per il lettore che la diseguaglianza ha un valore numerico e non c'e' da stupirsi in quanto facciamo riferimento ad una funzione di correlazione E che a sua volta tiene conto delle probabilita' degli esiti delle misurazioni che sono numerici.Il suo valore calcolato e' uguale o inferiore a 2.Con valori superiori e al massimo (2 radice 2) siamo in piena non localita'.
    La cosa interessante e' che possiamo violare questo limite e portarlo a 4 se utilizziamo un sistema macroscopico cioe' con due osservazioni si possono avere 4 esiti ed essendo preso un valore E negativo nella composizione delle probabilita' si invertiva un segno - trasformandolo in positivo per cui la sequenza sarebbe stata
    (+1;+1;+1;--1) = 4.Massima violazione dell'ineguaglianza.Certo e' stato utilizzato un escamotage come quella di prendere l'esito di un osservazione sempre positivo.(sintesi super rapida)
    A tale proposito mi sono divertito a rappresentare quanto scritto in una figura geometrica il quadrato assegnando il valore unitario al lato e calcolando il perimetro 2p e la somma delle diagonali 2d constatando che i valori rappresentano entrambi i due massimi valori riscontrati in un microsistema e macrosistema.
    Comunque il mio pensiero in merito all'entanglement o meglio alla correlazione tra due sistemi l'ho espresso e notando la scarsa affluenza alla discussione (indice che non interessa) mi fermerei qui.
    Saluti

  8. #8
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    Re: Entanglement

    va ben chiudiamola qui ma perchè continui a ripetere :

    "Se compio la stessa osservazione su entrambi essi reagiranno nello stesso modo"

    Non è vero o meglio è vero solo per i test successivi
    Se coppie di elettroni o fotoni vengono sottoposti allo stesso test, immediatamente dopo essere stati generati , si verifica che :

    Coppie di fotoni entangled reagiscono allo stesso modo , coppie di elettroni entangled reagiscono in modo opposto
    Coppie di fotoni o elettroni non entangled possono reagire allo stesso modo o in modo opposto
    Sempre ripeto alla prima osservazione , immediatamente dopo essere stati generati
    Solo alle successive osservazioni reagiscono come hai detto tu
    Le proprietà acquisite al primo test , vale a dire lo "spin" degli eletttroni o la polarizzazione dei fotoni vengono mantenute fino al test successivo
    Questo era ben noto a tutti ma non spiega affatto l'entanglement

    Einstein forni una soluzione di assoluto buon senso che all'epoca avremmo condiviso tutti
    due fotoni entangled si comportano allo stesso modo se sottoposti allo stesso test perchè sono fratelli gemelli
    due fotoni non entangled potrebbero comportarsi in modo diverso se sottoposti allo stesso test perchè pur essendo fratelli , potrebbero essere leggermente diversi
    Lo stesso per gli elettroni, gli elettroni entangled sono generati con caratteristiche diametralmente opposte

    la fisica quantistica sosteneva invece che fotoni , elettroni e tutte le altre particelle sono assolutamente identiche al momento in cui vengono generate
    se sottoposte ad un test possono reagire in un modo o nell'altro ed è solo il caso a decidere
    A parte l'evidente difficoltà concettuale di accettare l'esistenza del "caso" cioè di rifiutare il principio di "causa/effetto" questa spiegazione sembrava essere incompatibile con l'entanglemet
    se due fotoni entangled , vengono sottoposti allo stesso test, perchè non dovrebbero fornire risultati diversi oppure due elettroni entangled fornire le stesse risposte, se è il "caso" a decidere ?
    O dobbiamo credere che esista una "misteriosa azione fantasma" come disse Einstein ironicamente

    La diseguaglianza di Bell, l'esperimento di Aspect , l'esperimento di Zeilinger e decine di altri diedero sempre ragione alla fisica quantistica

    L'entanglement è perfettamente spiegabile dal punto di vista matematico ma non sono a conoscenza di spiegazioni intuitive che sicuramente non sarebbero semplici e comunque non è quella che hai dato tu
    Affermazioni tipo :

    " Ritengo che la connessione tra due sistemi in entanglement possa essere facilmente spiegata ..."

    Dimostrano che non hai o , può darsi, non avevi ben chiaro cosa fosse l'entanglement, magari dopo aver ripreso in mano il problema ti sarai anche detto :

    "Oh che c....a ho scritto"

    però bisognerebbe avere l'onestà intellettuale di ammetterlo o per lo meno di non insistere
    Ultima modifica di Albertus; 11-05-2022 alle 17:17

  9. #9
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    Re: Entanglement

    Ma si..... visto che ho un po' di tempo....
    Essendo nella convinzione che ci siano troppi fraintendimenti...A proposito se scrivi (la leva si materializza alzata o abbassata) e come gia' scritto facendo cosi' sparire il gatto di Schrödinger prima dell'osservazione i fraintendimenti continuano....
    Ci ritorno su per l'ultima volta.
    La domanda che mi ero posto e' stata: Questa capacita' di influenzarsi a vicenda di due particelle intrecciate
    e' una caratteristica intrinseca delle particelle e quindi della natura o e' una proprieta' che si concretizza all'atto dell'osservazione?
    Nel primo caso dovremo rimodulare le nostre conoscenze sullo spaziotempo nel secondo caso le cose si semplificano rendendo il fenomeno se non proprio semplice ma almeno piu' comprensibile.(cosi' faccio contento a chi il termine semplice non piace).
    L'importanza dell'osservazione e' un fatto consolidato e come esempio ricordiamo il riferimento della particella dell'elettrone nella doppia fenditura.
    Tra osservatore e elettrone succede qualche cosa cioe' deve venire trasmessa dall'osservatore una qualche forma di intreccio che ancora non conosciamo ma che deve esistere non penso proprio che l'elettrone si presenti come massa solo perche' si sente osservato.
    Ora prendiamo questa strana "interferenza" e trasportiamola nel fenomeno dell'entanglement.
    Il primo fotone all'atto dell'osservazione riceve quasta strana interferenza da parte dell'osservatore come causa del suo orientamento.
    Il secondo fotone descritto dalla stessa funzione d'onda del primo rimane nel suo stato indeterministico fino a quando non viene osservato allora cosa accade?
    Agendo allo stesso modo come nel primo (osservazione) la risposta sara' come quella avuta proprio dal primo fotone. Cioe' fara' sempre quello che fara' il primo in quanto entrambi soggetti alla stessa interferenza dovuta alla stessa osservazione.
    Non sto dicendo che l'entaglement funzioni cosi' ho solo espresso il mio pensiero in merito.

    Un altro aspetto che mi sembra piu' interessante e' l'entanglement temporale.
    Vediamo di stabilire un sistema macroscopico per visualizzare al meglio un certo comportamento.Siamo all'interno di una stanza dove un osservatore ruota in continuazione una carta da gioco su un tavolo e fuori dalla stanza c'e' un altro osservatore che quando apre la porta riesce a vedere subito se la carta si presenta con la faccia buona o con il retro.
    (l'unica differenza con un sistema microscopico e' che le facce della carta non si presentano in alternanza ma sovrapposte) l'apertura della porta fa collassare la funzione d'onda e la carta si presenta quindi con una delle sue due facce. L'istante dell'apertura della porta coincide con quello dell'osservazione. La porta viene richiusa con l'osservatore fuori stanza. Dopo un certo tempo questo rientrando nella stanza vede la sua carta ancora nella stessa posizione e con la faccia che aveva mostrato alla prima osservazione. Non cambia nulla rispetto a prima.
    Domandone:Se lui gira la carta e se magicamente potesse ritornare all'istante della sua prima osservazione vedrebbe la carta girata anch'essa o come l'aveva vista?

  10. #10
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    Re: Entanglement

    beh noto qualche miglioramento
    Almeno questa volta ti premuri di precisare che è solo il tuo pensiero

    l'entanglement è stato definito :

    "Il più grande mistero della scienza "


    Niels Bohr usava dire :
    "Chi dice di aver capito la meccanica quantistica, non ha capito la meccanica quantistica"

    R Feynman diceva ai suoi studenti
    "Zitti e calcolate, non sforzatevi di capire la meccanica quantistica, non la capisco nemmeno io "

    Ma davvero pensi di poterti porre una domanda ed uscirne con una spiegazione se non semplice almeno comprensibile ?
    Su un argomento su cui si sono scornati le più grandi menti del 20th secolo, Einstein compreso

    L'entanglement è spiegabile da un punto di vista matematico
    si dimostra che è possibile creare uno stato di sovrapposizione di due fotoni in modo tale che entrambi i fotoni abbiano il 50 % di passare attraverso un filtro di polarizzazione qualunque sia il suo orientamento,
    Il collasso della funzione d'onda, di uno dei due fotoni impone all'altro di assumere lo stesso stato di polarizzazione , se il primo fotone è passato o uno stato di polarizzazione ruotato di 90° se il primo fotone è stato assorbito

    L'entanglement è tutto qui

    A mio conoscenza non esistono spiegazioni intuitive

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