Оглавление
- 1 Синглетное состояние
- 1.1 История и происхождение термина “синглет”
- 1.2 Математические свойства синглетов
- 1.3 Примеры синглетных состояний
- 1.4 Математические представления и эксперименты
- 1.5 Синглеты и запутанные состояния
- 1.6 Историческое значение пространственно протяженных синглетных состояний
- 1.7 Парадокс ЭПР и его развитие
- 1.8 Сложность мысленного эксперимента ЭПР-Бома
- 1.9 Теорема Белла и её значение
- 1.10 Современные применения квантовой запутанности
- 1.11 Принцип локальности Эйнштейна
- 1.12 Полный текст статьи:
- 2 Синглетное состояние
Синглетное состояние
-
История и происхождение термина “синглет”
- Синглетное состояние относится к системе, в которой все электроны соединены в пары.
- Термин “синглет” первоначально означал связанный набор частиц с нулевым суммарным угловым моментом.
- В атомной и ядерной физике синглеты часто используются для определения общего спина совокупности частиц.
-
Математические свойства синглетов
- Количество спектральных линий в синглетном состоянии связано со спиновым квантовым числом.
- Терминология синглетного типа также используется для систем с математическими свойствами, подобными состояниям вращения.
- Изоспин был разработан для описания протонов и нейтронов как частиц с двумя состояниями.
-
Примеры синглетных состояний
- Простейший синглет углового момента состоит из двух частиц со спином 1/2, ориентированных антипараллельно.
- Позитроний, состоящий из электрона и позитрона, может находиться в синглетном или триплетном состоянии.
- Несвязанный синглет состоит из пары объектов с одинаковым спином, возникшим в одном квантовом событии.
-
Математические представления и эксперименты
- Позитроний может образовывать как синглетные, так и триплетные состояния.
- Математическое описание позволяет точно рассчитать квантовые состояния и вероятности.
- Эксперименты с несвязанными синглетами обычно используют пары фотонов со спином 1.
-
Синглеты и запутанные состояния
- Частицы в синглетном состоянии не обязательно должны быть локально связаны.
- Коррелированные спиновые состояния двух электронов могут оставаться в синглетном состоянии даже при бесконечном увеличении расстояния.
-
Историческое значение пространственно протяженных синглетных состояний
- Вклад в теоретическое и экспериментальное исследование квантовой запутанности
- Важность для проверки неполноты квантовой механики
-
Парадокс ЭПР и его развитие
- Эйнштейн, Подольский и Розен предложили мысленный эксперимент для проверки нелокальности
- Дэвид Бом сформулировал версию парадокса с использованием спиновых синглетных состояний
-
Сложность мысленного эксперимента ЭПР-Бома
- При измерении пространственной составляющей углового момента одной частицы, состояние другой мгновенно изменяется
- Частицы могут быть разделены световыми годами
-
Теорема Белла и её значение
- Джон Стюарт Белл доказал теорему Белла для оценки существования синглетной запутанности
- Эксперименты подтвердили реальность запутанности, а не опровергли её
-
Современные применения квантовой запутанности
- Коммерческие устройства квантового шифрования используют пространственно протяженные синглеты
-
Принцип локальности Эйнштейна
- Классическая информация не может передаваться быстрее скорости света c
- Эта форма локальности слабее, чем “локальность Эйнштейна”, но предотвращает парадоксы причинно-следственной связи