История изменений

Это абсолютно реальный факт квантовой кинематики, не только физики.

И тут, и в популярных матералах, слишком много философии, которая запутывает дело. Рассуждения про носки/наблюдателей/солипсизм/интерпретации квантовой механики – в топку.

Я думаю, что проще всего объяснить, откуда берутся запутанные состояния.

Если вы немного изучали (классическую)статистическую механику, то понять это очень просто.

(Классическая)механическая система может находиться в чистом состояниях, в которых все координаты и импульсы (p_i,q_i) точно определены, или в смешанном состоянии, которое определяется функцией распределения f(p_1,…p_n,q_1,…,q_n) и координаты, импульсы, другие вел ичины не определены точно, а представляются распределениями(суммами состояний с определенными координатами и импульсами). Первые обычно изучаются в обычной механике, вторые – в статистической механике/статической физике.

В квантовой механике формально картина та же самая: бывают чистые состояния (квантовой)механической системы, определяемые волновыми функциями, и смешанные состояния, не имеющие определенной волновой функции, но представляющие собой сумму состояний с определенными волновыми функциями. Первые обычно изучаются в «квантовой механике», вторые – в квантовой статистике.

Заранее не очевидно*, что если (любая)механическая система находится в определенном(чистом) состояни, то и какая-либо ее подсистема тоже будет находиться в определенном(чистом) состоянии. На самом деле, это действительно не так.

Тут и возникают запутанные состояния. Если подсистема (квантовой) системы, находящейся в определенном(чистом) состоянии, не находится в определенном(чистом) состоянии, т.е. ему нельзя приписать волновую функцию, то говорят, что (большая)система находится в чистом запутанном состоянии.

Однако, из-за простой структуры пространства состояний в классической механике оказывается, что если вся классическая система находится в чистом состоянии, то и любая ее подсистема находится в чистом состоянии. Это интуитивно очевидно: если определены все координаты и импульсы системы, то определены координаты и импульсы любой ее части. В «классике» запутанности просто неоткуда взяться. Чистых состояний, в некотором смысле, «мало». И этот факт, на самом деле, математически неочевиден и требует содержательного доказательства.

*Вот этот интуитивно неочевидный, но математически простой факт о том, что не все подсистемы квантовой системы, находящейся в определенном(чистом) состоянии, тоже находятся в определенных(чистых) состояниях, и приводит к понятию запутанного чистого состояния. Только и всего.

зы. Я написал не «как ближе к правде», а как оно и есть, с сильными упрощениями и опуская многочисленные необходимые оговорки.

Это абсолютно реальный факт квантовой кинематики, не только физики.

И тут, и в популярных матералах, слишком много философии, которая запутывает дело. Рассуждения про носки/наблюдателей/солипсизм/интерпретации квантовой механики – в топку.

Я думаю, что проще всего объяснить, откуда берутся запутанные состояния.

Если вы немного изучали (классическую)статистическую механику, то понять это очень просто.

(Классическая)механическая система может находиться в чистом состояниях, в которых все координаты и импульсы (p_i,q_i) точно определены, или в смешанном состоянии, которое определяется функцией распределения f(p_1,…p_n,q_1,…,q_n) и координаты, импульсы, другие вел ичины не определены точно, а представляются распределениями(суммами состояний с определенными координатами и импульсами). Первые обычно изучаются в обычной механике, вторые – в статистической механике/статической физике.

В квантовой механике формально картина та же самая: бывают чистые состояния (квантовой)механической системы, определяемые волновыми функциями, и смешанные состояния, не имеющие определенной волновой функции, но представляющие собой сумму состояний с определенными волновыми функциями. Первые обычно изучаются в «квантовой механике», вторые – в квантовой статистике.

Заранее не очевидно*, что если (любая)механическая система находится в определенном(чистом) состояни, то и какая-либо ее подсистема тоже будет находиться в определенном(чистом) состоянии. На самом деле, это действительно не так.

Тут и возникают запутанные состояния. Если подсистема (квантовой) системы, находящейся в определенном(чистом) состоянии, не находится в определенном(чистом) состоянии, т.е. ему нельзя приписать волновую функцию, то говорят, что (большая)система находится в чистом запутанном состоянии.

Однако, из-за простой структуры пространства состояний в классической механике оказывается, что если вся классическая система находится в чистом состоянии, то и любая ее подсистема находится в чистом состоянии. Это интуитивно очевидно: если определены все координаты и импульсы системы, то определены координаты и импульсы любой ее части. В «классике» запутанности просто неоткуда взяться. Чистых состояний, в некотором смысле, «мало». И этот факт, на самом деле, математически неочевиден и требует содержательного доказательства.

*Вот этот интуитивно неочевидный, но математически простой факт о том, что не все подсистемы квантовой системы, находящейся в определенном(чистом) состоянии, тоже находятся в определенных(чистых) состояниях, и приводит к понятию запутанного чистого состояния. Только и всего.