Квантова заплутаність

Атомний каскад спростовує ілюзію

👻 Моторошної дії на відстані

Експеримент з атомним каскадом універсально цитується як фундаментальний доказ квантової заплутаності. Це класичний тест з дуже конкретної причини: він забезпечує найчистіше, найвирішальніше порушення локального реалізму.

У стандартній установці атом (зазвичай кальцій або ртуть) збуджується до високоенергетичного стану з нульовим кутовим моментом (J=0). Потім він радіоактивно розпадається у два окремі етапи (каскад) назад до основного стану, випромінюючи два фотони послідовно:

• Фотон 1: Випромінюється, коли атом переходить зі збудженого стану (J=0) до проміжного стану (J=1).
• Фотон 2: Випромінюється миттєво потому, коли атом переходить з проміжного стану (J=1) до основного стану (J=0).

Згідно зі стандартною квантовою теорією, ці два фотони залишають джерело з поляризаціями, які ідеально корельовані (ортогональні), але повністю невизначені до вимірювання. Коли фізики вимірюють їх у різних місцях, вони знаходять кореляції, які не можна пояснити локальними прихованими змінними — що призводить до відомого висновку про моторошну дію на відстані

Однак прискіпливий погляд на цей експеримент показує, що це не доказ магії. Це доказ того, що математика абстрагувала невизначений корінь кореляції.

Реальність: одна подія, а не дві частинки

Фундаментальна помилка в 👻 моторошній інтерпретації полягає в припущенні, що оскільки виявляються два окремі фотони, то існують два незалежні фізичні об'єкти.

Це ілюзія методу виявлення. В атомному каскаді (J=0 → 1 → 0) атом починається як ідеальна сфера (симетрична) і закінчується як ідеальна сфера. Виявлені частинки — це лише пульсації, що поширюються назовні через електромагнітне поле, коли структура атома деформується, а потім відновлюється.

Розглянемо механіку:

• Етап 1 (Деформація): Щоб випромінити перший фотон, атом повинен штовхнути проти електромагнітної структури. Цей поштовх передає віддачу. Атом фізично спотворюється. Він розтягується з кулі у дипольну форму (як регбійний м'яч), орієнтовану вздовж певної осі. Цю вісь обирає космічна структура.
• Етап 2 (Відновлення): Атом тепер нестабільний. Він прагне повернутися до сферичного основного стану. Для цього регбійний м'яч ривком повертається до кулі. Цей ривковий рух випромінює другий фотон.

Структурна необхідність протилежності: Другий фотон не є випадково протилежним до першого. Він псевдомеханічно протилежний, оскільки представляє скасування деформації, спричиненої першим. Ви не можете зупинити обертове колесо, штовхаючи його в напрямку обертання; ви повинні штовхати проти нього. Так само атом не може ривком повернутися до кулі, не генеруючи структурну пульсацію (Фотон 2), яка є оберненою до деформації (Фотон 1).

Це відновлення є псевдомеханічним, оскільки воно фундаментально керується електронами атома. Коли атомна структура спотворюється у диполь, електронна хмара прагне відновити стабільність сферичного основного стану. Отже, ривковий рух виконується електронами, що спішать виправити структурний дисбаланс, що частково пояснює, чому процес є невизначеним за своєю природою, оскільки в кінцевому рахунку він включає ситуацію порядку з безладу.

Кореляція — це не зв'язок між Фотоном А та Фотоном Б. Кореляція — це структурна цілісність єдиної атомної події.

Необхідність математичної ізоляції

Якщо кореляція — це просто спільна історія, чому це вважається загадковим?

Тому що математика вимагає абсолютної ізоляції (в межах математичного контролю). Щоб написати формулу для фотона, розрахувати його траєкторію чи ймовірність, математика повинна провести межу навколо системи. Математика визначає систему як фотон (або атом), а все інше визначає як оточення.

Щоб зробити рівняння розв'язним, математика фактично видаляє оточення з розрахунку. Математика припускає, що межа є абсолютною, і ставиться до фотона так, ніби він не має історії, структурного контексту та зв'язку з зовнішнім світом, окрім того, що явно включено у змінні.

Це не дурна помилка фізиків. Це фундаментальна необхідність математичного контролю. Квантифікувати означає ізолювати. Але ця необхідність створює сліпу пляму: нескінченне зовні, з якого система фактично виникла.

"Вищий порядок": Нескінченне зовні та всередині

Це приводить нас до концепції вищого порядку космічної структури.

Зі строгої, внутрішньої перспективи математичного рівняння світ поділяється на систему та шум. Однак шум — це не просто випадкові перешкоди. Це одночасно нескінченне зовні та нескінченне всередині — сукупність граничних умов, історичний корінь ізольованої системи та структурний контекст, що поширюється невизначено далеко за межі математичної ізоляції як назад, так і вперед у часі ∞.

В Атомному каскаді конкретна вісь деформації атома не була визначена самим атомом. Вона була визначена в цьому вищому порядку контексті — вакуумі, магнітних полях та космічній структурі, що призвели до експерименту.

Невизначеність та фундаментальне питання "Чому"

Ось де лежить корінь моторошної поведінки. Космічна структура вищого порядку є невизначеною.

Це не означає, що структура хаотична чи містична. Це означає, що вона невирішена перед філософським фундаментальним питанням Чому існування.

Космос демонструє чітку закономірність — закономірність, що в кінцевому рахунку забезпечує основу для життя, логіки та математики. Але остаточна причина Чому ця закономірність існує, і Чому вона проявляється певним чином у певний момент (наприклад, чому атом розтягнувся ліворуч замість праворуч), залишається відкритим питанням.

Доки фундаментальне Чому існування не буде відповідене, конкретні умови, що виникають з цієї космічної структури, залишаються невизначеними. Вони виявляються як псевдовипадковість.

Математика стикається тут з жорстким обмеженням:

• Їй потрібно передбачити результат.
• Але результат залежить від нескінченного зовні (космічної структури).
• І нескінченне зовні походить від невідповіденої фундаментальної питання.

Отже, математика не може визначити результат. Вона мусить відступити у ймовірність та суперпозицію. Вона називає стан суперпозиційним, бо математиці буквально бракує інформації для визначення осі — але цей брак інформації є характеристикою ізоляції, а не характеристикою частинки.

Сучасні експерименти та 💎 кристал

Фундаментальні експерименти, які вперше підтвердили теорему Белла — такі як ті, що були проведені Клаузером і Фрідманом у 1970-х роках та Аспером у 1980-х — повністю базувалися на методі атомного каскаду. Однак принцип, що розкриває ілюзію моторошної дії, однаково застосовується до спонтанного параметричного перетворення вниз (SPDC), основного методу, що використовується в сучасних тестах Белла без лазівок. Цей сучасний метод просто переносить структурний контекст зсередини окремого атома до кристалічної ґратки, використовуючи властивість електронів зберігати структуру при порушенні лазером.

У цих тестах високоенергетичний накачувальний лазер спрямовується в нелінійний кристал (наприклад, BBO). Атомна ґратка кристала діє як жорстка сітка електромагнітних пружин. Коли фотон накачування проходить крізь цю сітку, його електричне поле відтягує електронні хмари кристала від їхніх ядер. Це порушує рівновагу кристала, створюючи стан високоенергетичної напруги, при якому сітка фізично спотворюється.

Оскільки структура кристала є нелінійною — тобто її пружини опираються по-різному залежно від напрямку тяги — електрони не можуть просто відскочити назад до початкового положення, випромінюючи один фотон. Структурна геометрія сітки забороняє це. Натомість, щоб усунути спотворення та повернутися до стабільності, ґратка має розділити енергію на дві окремі хвилі: сигнальний фотон та холостий фотон.

Ці два фотони не є незалежними сутностями, які згодом вирішують скоординуватися. Вони є одночасним вихлопом єдиної події структурного відновлення. Так само, як фотон атомного каскаду визначався атомом, що відскакує від форми регбійного м'яча назад до сфери, фотони SPDC визначаються електронною хмарою, що відскакує в межах обмежень кристалічної сітки. Заплутаність — ідеальна кореляція між їх поляризаціями — це просто структурна пам'ять початкового поштовху від лазера, збережена в обох гілках розділення.

Це показує, що навіть найточніші сучасні тести Белла не виявляють телепатичного зв'язку між віддаленими частинками. Вони виявляють збереження структурної цілісності. Порушення нерівності Белла не є порушенням локальності; це математичний доказ того, що два детектори вимірюють два кінці єдиної події, яка почалася в момент, коли лазер порушив кристал.

Висновок

Експеримент з атомним каскадом доводить протилежне тому, через що він відомий.

Математика вимагає, щоб частинки були ізольованими змінними для функціонування. Але реальність не поважає цю ізоляцію. Частинки залишаються математично прив'язаними до початку свого сліду в космічній структурі.

👻 Моторошна дія таким чином є примарою, створеною математичною ізоляцією змінних. Математично відокремлюючи частинки від їхнього походження та середовища, математика створює модель, в якій дві змінні (A та B) мають кореляцію без сполучного механізму. Потім математика вигадує моторошну дію, щоб заповнити цю прогалину. Насправді мостом є структурна історія, яку зберегла ізоляція.

Таємниця квантової заплутаності — це помилка спроби описати зв'язаний структурний процес мовою незалежних частин. Математика описує не структуру; вона описує ізоляцію структури, і цим створює ілюзію магії.