Kvantumradír, késleltetett választás

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: szabiku » 2015.01.26. 21:13

Szántam egy kis időt arra, hogy jobban megvizsgáljam a korábban vitatott kísérletet.
Készítettem egy elgondolást a saját meglátásom szerint, ami senki ellen nincs, és nem is biztos hogy jó, de hátha igen, és ezzel sikerül rávilágítanom valamire, ami esetleg a benne feltüntetett dolgok mögött van, és amiért (hiányolva ezt belőle) bár kicsit túlzottan, de leszóltam ennek a kísérletnek a jelentőségét, és félrevezetőnek ítéltem meg.

*** kivettem belőle a hibásnak vélt utolsó egyenletet (2015.03.01) ***

kvantumradír.PNG
Kvantumradír
kvantumradír.PNG (202.27 KiB) Megtekintve 1352 alkalommal.
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára szabiku 2015.03.01. 22:48-kor.
Avatar
szabiku
 
Hozzászólások: 337
Csatlakozott: 2014.12.15. 18:38
Tartózkodási hely: Győr
Has thanked: 15 times
Been thanked: 6 times
Név: Kurdi Szabolcs

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: Idegfúzió » 2015.01.27. 14:52

Szabiku, három észrevételem van a teljesség igénye nélkül.

1) Függetlenül attól, hogy mennyire korrekt, vagy sem, amiket írtál, elismerésem, hogy ilyen alaposan kielemezted.
2) A lambda/4-es lemezek funkcióját tekintve szerintem jogos a kérdésed, illetve észrevételed, ezt lentebb részletezem.
3) Az általad vélt ellentmondás a Koltai cikk 1.3.3 fejezete és a Walborn cikk "A. Obtaining wich path information" bekezdése között szerintem amiatt van, hogy az egyik cikk arra utal hogy használjuk a polárszűrőt a Dp előtt, a másik meg arra hogy nem használjuk.

Az interferenciaminták elcsúszásának okát továbbra is homály fedi, ezt majd mondogatom mindig, mint egy papagáj, nehogy feledésbe merüljön :-) (Hátha valakinek eldurran az agya és megválaszolja :-))

Viszont jó volna azt most már tényleg tisztázni, ha valaki érez magában elegendő hozzáértést, akkor legyen szíves megvilágítani, hogy:
- A foton önmagával interferál egy kétrés kísérletben, vagy egy másik fotonnal?
- Ha a két rés elé olyan lemezeket teszek, amelyek ellentétesen forgatják meg a fotont, akkor nem rontja el az interferenciát? Ha nem, akkor miért nem?

És ehhez kapcsolódóan kérdés, hogy a Koltai cikkben hogyan kell értelmezni az 1.3.2 fejezet alábbi megállapításait (itt pontosan az a helyzet, hogy ellentétesen forgatnak a két rés előtt a lambda/4-es lemezek):

"Ha netán gyanakodnánk, hogy a λ/4-es lemezek rontják el az interferenciát, fontos megjegyezni azt,
hogy amennyiben egy fénynyalábbal kétréses kísérletet végzünk, az interferenciakép nem érzékeny a bejövő
fény polarizációjára, tetszőleges x- vagy y-irányban lineárisan- illetve jobbra vagy balra cirkulárisan polarizált
nyaláb esetén változatlan interferenciaképet kapunk. Továbbá, ha a λ/4-es lemezekkel a fentiek szerint
preparált kétrésen egyszerűen polarizálatlan fénnyel ismételjük meg a mérést, akkor is látható interferencia."

Teljes Koltai cikk: http://wigner.elte.hu/koltai/labor/parts/22qe.pdf
És a Walborn (hogy ne kelljen keresni sem): http://arxiv.org/pdf/quant-ph/0106078v1.pdf
Idegfúzió
 
Hozzászólások: 136
Csatlakozott: 2015.01.07. 22:43
Has thanked: 17 times
Been thanked: 7 times

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: Idegfúzió » 2015.01.27. 17:26

Szabiku, összeszedni nincs időm, de most megint bevillant egy dolog, ezért így egyet-egyet szólok majd...
Azt írod, hogy az interferenciaminta a kioltási helyeken azért nem megy le nulláig, mert van egy 0.3 mm-es rés a detektor előtt. Én meg erre azt kérdezem, hogy pontosabban hogyan is okoz ez a rés ilyesmit?
Idegfúzió
 
Hozzászólások: 136
Csatlakozott: 2015.01.07. 22:43
Has thanked: 17 times
Been thanked: 7 times

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: Rigel » 2015.01.27. 17:59

Idegfúzió írta:- A foton önmagával interferál egy kétrés kísérletben, vagy egy másik fotonnal?

Egyértelműen "önmagával". Pontosabban a két résből kiinduló hullámfügvény-részei egymással.
Egyébként kísérleti tapasztalat, hogy "egyfotonos" (vagy egyrészecskés) változat esetén is az egyedi beérkezések idővel összegződve kirajzolják az interferenciamintát. Az "egyfotonos" jelző arra utal, hogy olyan alacsonyra veszik a forrás intenzitását, hogy egy adott időpillanatban csakis egyetlen foton tartózkodik a forrás és az ernyő közötti térrészben.

Idegfúzió írta:- Ha a két rés elé olyan lemezeket teszek, amelyek ellentétesen forgatják meg a fotont, akkor nem rontja el az interferenciát? Ha nem, akkor miért nem?

Szerintem nem rontja el, mivel az interferenciához a polarizációnak semmi köze. Kivéve persze azt az esetet, ha ezzel a beavatkozással információ szerezhető, hogy melyik útvonalon halad a foton, mert akkor ugrik az interferencia. (Pl. polarizációra érzékeny detektorral mérjük a beérkezéseket.)
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 540
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 139 times
Név: Farkas Zsolt

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: szabiku » 2015.01.27. 18:57

Idegfúzió írta:És ehhez kapcsolódóan kérdés, hogy a Koltai cikkben hogyan kell értelmezni az 1.3.2 fejezet alábbi megállapításait (itt pontosan az a helyzet, hogy ellentétesen forgatnak a két rés előtt a lambda/4-es lemezek):

Koltai:
"Ha netán gyanakodnánk, hogy a λ/4-es lemezek rontják el az interferenciát, fontos megjegyezni azt,
hogy amennyiben egy fénynyalábbal kétréses kísérletet végzünk, az interferenciakép nem érzékeny a bejövő
fény polarizációjára, tetszőleges x- vagy y-irányban lineárisan- illetve jobbra vagy balra cirkulárisan polarizált
nyaláb esetén változatlan interferenciaképet kapunk. Továbbá, ha a λ/4-es lemezekkel a fentiek szerint
preparált kétrésen egyszerűen polarizálatlan fénnyel ismételjük meg a mérést, akkor is látható interferencia."

Idegfúzió:
Szerintem a fenti idézetben a szerző kicsit belekeveredett az elgondolásába :)
Ezen a részen én is fennakadtam már legkorábban az első olvasáskor, hogy valami nem stimmel, vagy nem jól vonatkozik.
Az első mondatban félrevezet. Aztán az aláhúzott részben pedig egy teljesen általános kétréses esetet hoz fel QWP-k, meg bármiféle megzavarás nélkülit. Ámde akkor persze, hogy nem érzékeny az interferenciakép a fény (össze-vissza, akármilyen) polarizációjára, mert hiszen (szerintem) minden foton kizárólag csak önmagával interferál, még ha sokan vannak is egyszerre, és az egész fényben csak kvantumstatisztikailag léteznek az egyes fotonok állapotai. Ez (az ekkori interferenciakép) szerintem egyértelmű bizonyítéka is annak, hogy nem képesek egymással interferálni a fotonok, csak önmagukkal.
Az utolsó mondat meg szerintem nem igaz, mert ha ennek utánanézünk a doksikban, csak az ellenkezőjét találjuk.
A hozzászólást 2 alkalommal szerkesztették, utoljára szabiku 2015.01.28. 01:10-kor.
Avatar
szabiku
 
Hozzászólások: 337
Csatlakozott: 2014.12.15. 18:38
Tartózkodási hely: Győr
Has thanked: 15 times
Been thanked: 6 times
Név: Kurdi Szabolcs

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: szabiku » 2015.01.27. 19:41

Idegfúzió írta:3) Az általad vélt ellentmondás a Koltai cikk 1.3.3 fejezete és a Walborn cikk "A. Obtaining wich path information" bekezdése között szerintem amiatt van, hogy az egyik cikk arra utal hogy használjuk a polárszűrőt a Dp előtt, a másik meg arra hogy nem használjuk.

Koltai:
"A p-fotonok útjába helyezzünk egy polárszurot úgy, hogy az az x- és y-irányok
egy kombinációját (pl. 45-ban lineárisan polarizálva) adja. Innentol már nem lehetséges megmondani,
hogy milyen az s-fotonok polarizációja a λ/4-es lemezek elott és imígyen a lemezen és résen áthaladás után
sem."
Walborn:
"If photon p is detected with polarization x (say), then we know that photon s has polarization y
before hitting the λ/4 plates and the double slit."

A aláhúzott rész szerintem azt jelenti mindkettőnél, hogy ott van Dp előtt a polárszűrő.
Google fordítóztam, de itt szerint szöges ellentét jött ki.
Ha igazam van, végül is vehetjük csak egy eltévedt mondatnak Koltaitól.

Talán máshol is tévedett, pl.:
Koltai: 1.2.1. Az interferencia gyuruk eredete
"A sugármenetet követve látható, hogy az E1 ernyore érkezo nyaláb kétszer
haladt át a féligátereszto lemezen, míg az E2 ernyore érkezo nyaláb csak egyszer. Minden áthaladáskor 90-s
fázistolás következik be, tehát a két nyaláb között pontosan 90-s fázistolás lesz, azaz be lehet a rendszert
úgy álltani, hogy az egyik ernyon maximális erosítés, a másik ernyon teljes kioltás van."

Egyrészt zavaró a megfogalmazás, hogy "a két nyaláb között". Ugyanis két-két nyaláb van. Két egyesült, és két még nem egyesült.
Nem értem, hogyan jutott az aláhúzott következtetése. Hiszen az E1 ernyőre érkező nyaláb már egyesülve (F2 szaggatottan jelölt felületi vékonyrétege után) egyszerre halad át másodszor az F2 féligáteresztő réteget hordozó lemezen. Tehát az E1 és az E2 felé haladó egyesült nyalábok egyformák kell legyenek, abban a tekintetben, hogy vagy oltottak, vagy erősödöttek. Az már csak egy dolog, hogy az E1 felé haladó egyesült nyaláb egyel több lemezvastagságon megy keresztül útja során az ernyő felé.
Szerintem a szerkezetnek ez pont a lényege, hogy ha egyformák az úthosszak a két felbontott nyaláb vonalán, akkor a fázistolásuk is egyforma legyen ezen az úton a fénynyalábra. Ezért áll fordítva F1 és F2.
A hozzászólást 2 alkalommal szerkesztették, utoljára szabiku 2015.01.28. 01:36-kor.
Avatar
szabiku
 
Hozzászólások: 337
Csatlakozott: 2014.12.15. 18:38
Tartózkodási hely: Győr
Has thanked: 15 times
Been thanked: 6 times
Név: Kurdi Szabolcs

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: szabiku » 2015.01.27. 20:47

Idegfúzió írta:Viszont jó volna azt most már tényleg tisztázni, ha valaki érez magában elegendő hozzáértést, akkor legyen szíves megvilágítani, hogy:
- A foton önmagával interferál egy kétrés kísérletben, vagy egy másik fotonnal?
- Ha a két rés elé olyan lemezeket teszek, amelyek ellentétesen forgatják meg a fotont, akkor nem rontja el az interferenciát? Ha nem, akkor miért nem?

Az első kérdésben egyetértek Rigellel, hogy csak önmagával interferál.
A második kérdésed az pont az elemzésem lényege.

(Note: Tuti rossz az utolsó egyenletem, de az nem is olyan lényeges, inkább az előtte lévőt kell nézni, és abban a négy tagot. Hamarosan átdolgozom az a kis részt benne, csak még tanulmányoznom kell egy kicsit a kvantumfizika matekját.)

Szóval elrontja is, meg nem is. :) (Elrontja, de az infó nem vész el.)
Olyan ez mint a távközlésben a spektrumszórás. (Ez csak egy hasonlat... de szerintem pontosan jó hasonlat.)
Egy generált álvéletlen zajjal ha modulálok, úgy tűnik, mintha teljesen elrontottam volna az eredeti jelemet, és az információtartalma elveszett (ha oszcillószkópon nézném, már nem látnám a szinuszhullámokat csak össze-vissza zajt..). Ámde ha megvan, vagy elő tudom állítani a "kulcs" információt (itt azt a zajszerű jelet amivel moduláltam), amivel vissza tudom kódolni a keletkezett "zajt", azaz dekódolom az elrontott jelemet, akkor visszanyerem az eredeti információtartalmát. (pl. mint CDMA-nál)
Ez a visszanyerés ebben a kísérletben a detektorok jeleinek egybeesésével valósul meg, és csak ezeket kell számlálnom, meg tologatnom Ds detektort. A visszanyerés lehetőségét pedig az adja, hogy a fotonok összefonódása következtében van az eredeti hullámfüggvényemről egy alkalmas "másolatom"/korrelált információm a p ági foton "formájában"/hullámfüggvényében (és ezt egy polárszűrővel csak a megfelelőre állítom/"hangolom"). Ezt a lehetőséget a megmaradási törvények biztosítják nekem. Csakhogy mivel a kvantummechanika statisztikus, ezért csak sok mérés adja az eféle információt, de szerencsére a megmaradási törvényeknek minden esetben teljesülniük kell (ez az összefonódás lényege/oka).
Röviden valahogy így néz ki a dolog, persze elég "varázslatosnak" tűnik az egész, de szerintem talán mégsem annyira különös. Persze azért vannak még ezen belül kérdések, de ez így szerintem érthető.
A hozzászólást 2 alkalommal szerkesztették, utoljára szabiku 2015.01.28. 05:27-kor.
Avatar
szabiku
 
Hozzászólások: 337
Csatlakozott: 2014.12.15. 18:38
Tartózkodási hely: Győr
Has thanked: 15 times
Been thanked: 6 times
Név: Kurdi Szabolcs

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: szabiku » 2015.01.27. 21:08

Idegfúzió írta:Szabiku, összeszedni nincs időm, de most megint bevillant egy dolog, ezért így egyet-egyet szólok majd...
Azt írod, hogy az interferenciaminta a kioltási helyeken azért nem megy le nulláig, mert van egy 0.3 mm-es rés a detektor előtt. Én meg erre azt kérdezem, hogy pontosabban hogyan is okoz ez a rés ilyesmit?


Ha minden tökéletes lenne (ami talán még elvileg is nagyon nehézkes), a kioltási pontok akkor is csak infinitezimálisak lennének, azaz nem lenne kiterjedésük. Ezt pontosan szintén csak egy infinitezimálisan pici résen keresztül kellene kukucskálnunk, no meg a kétrésnek is infinitezimálisan vékonyaknak kellene lenniük. A környezeti zavaroknak szintén ennek megfelelően még kisebbeknek, mert ekkor már egy évig kellene várnunk egy sikeres Ds fotonbecsapódásra, koincidenciával meg főleg. Sok évig mérhetnénk, mire összejönnének azok a már pontosabb diagramok.
Ha hamarabb akarunk eredményt, akkor kell egy kis résnyílást hagyni a kétrésnél, meg a Ds detektornál is. Így is sok foton teljesen máshova szóródik. Az is látszik a tényleges (szórásokkal feltüntetett sokméréses) eredményeken, hogy ha nem illesztenék rá azokat a számolt görbéket, már sokkal nehezebb kilátni belőlük az eredmény hasznos részét.
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára szabiku 2015.01.28. 02:13-kor.
Avatar
szabiku
 
Hozzászólások: 337
Csatlakozott: 2014.12.15. 18:38
Tartózkodási hely: Győr
Has thanked: 15 times
Been thanked: 6 times
Név: Kurdi Szabolcs

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: szabiku » 2015.01.27. 21:20

Idegfúzió írta:Az interferenciaminták elcsúszásának okát továbbra is homály fedi, ezt majd mondogatom mindig, mint egy papagáj, nehogy feledésbe merüljön :-) (Hátha valakinek eldurran az agya és megválaszolja :-))

:D :D :D
Valószínűleg a QWP lemezek a lassú tengelyeivel egyező polaritású fényt nem pontosan egyforma fázisszöggel késleltetik (~90°), és így érnek a hullámok a résekhez. Ez a nagyon kis hiba, talán piciny vastagsági különbségből ered, amit erősen felnagyítva látunk az interferenciacsúcsok eltolódásán. Ez a kis hiba persze több mérés (számlálás) után a statisztikus eloszlásban látszik. Vagy picit eltolódott a Ds detektor origó beállítása, vagy ilyesmi, de szerintem ez sokkal valószínűtlenebb. Semmi egyebet nem jelent szerintem.
Avatar
szabiku
 
Hozzászólások: 337
Csatlakozott: 2014.12.15. 18:38
Tartózkodási hely: Győr
Has thanked: 15 times
Been thanked: 6 times
Név: Kurdi Szabolcs

Re: Kvantumradír, késleltetett választás

HozzászólásSzerző: Idegfúzió » 2015.01.28. 15:00

Rendben, akkor most már többször nem kérdezem meg, teljes az egyetértés, hogy a foton önmagával interferál.

Idegfúzió írta:- Ha a két rés elé olyan lemezeket teszek, amelyek ellentétesen forgatják meg a fotont, akkor nem rontja el az interferenciát? Ha nem, akkor miért nem?

Rigel írta:Szerintem nem rontja el, mivel az interferenciához a polarizációnak semmi köze. Kivéve persze azt az esetet, ha ezzel a beavatkozással információ szerezhető, hogy melyik útvonalon halad a foton, mert akkor ugrik az interferencia. (Pl. polarizációra érzékeny detektorral mérjük a beérkezéseket.)


Erre most mernék egy fogadást kötni, hogy nem igaz. Ez nem azt jelenti hogy biztos vagyok benne (olyasmire nem fogadnék), csak hogy erősen hiszem az ellenkezőjét. Ha fogok egy 3d szemüveget és a két ellentétesen polarizált lencsét odahelyezem a rések elé és átvilágítok egy lézerlámpával, akkor tuti eltűnik az interferencia. Még nem próbáltam ki, de szerintem ez biztos. Akkor ennek az volna a magyarázata, hogy a fal "méri" a ráeső fény polarizációját?
Idegfúzió
 
Hozzászólások: 136
Csatlakozott: 2015.01.07. 22:43
Has thanked: 17 times
Been thanked: 7 times

ElőzőKövetkező

Vissza: Elméleti fizikai kérdések, kozmológiai problémák

Ki van itt

Jelenlévő fórumozók: nincs regisztrált felhasználó valamint 5 vendég