1بین الاقوامی انسٹی ٹیوٹ آف فزکس، فیڈرل یونیورسٹی آف ریو گرانڈے ڈو نورٹ، 59078-970، نٹال، برازیل
2Departamento de Computação, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 52171-900, Recife, Pernambuco, Brazil
3سکول آف فزکس اینڈ آسٹرونومی، یونیورسٹی آف لیڈز، لیڈز LS2 9JT، برطانیہ
4سکول آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی، فیڈرل یونیورسٹی آف ریو گرانڈے ڈو نورٹ، نٹال، برازیل
اس کاغذ کو دلچسپ لگتا ہے یا اس پر بات کرنا چاہتے ہیں؟ SciRate پر تبصرہ کریں یا چھوڑیں۔.
خلاصہ
کوانٹم پیمائش کا بدنام زمانہ مسئلہ دو کوانٹم پوسٹولیٹس کو ملانے میں دشواری کا باعث بنتا ہے: بند کوانٹم سسٹمز کا وحدانی ارتقاء اور پیمائش کے بعد ویو فنکشن کا خاتمہ۔ اس پریشانی کو خاص طور پر وِگنر کے دوست سوچ کے تجربے میں نمایاں کیا گیا ہے، جہاں وحدانی ارتقاء اور پیمائش کے خاتمے کے درمیان مماثلت مختلف مبصرین کے لیے متضاد کوانٹم وضاحتوں کا باعث بنتی ہے۔ ایک حالیہ نو گو تھیوریم نے یہ ثابت کیا ہے کہ ایک توسیع شدہ وِگنر کے دوست منظر نامے سے پیدا ہونے والے (کوانٹم) کے اعدادوشمار اس وقت مطابقت نہیں رکھتے جب کوئی تین بے ضرر مفروضوں کو ایک ساتھ رکھنے کی کوشش کرتا ہے، یعنی no-superdeterminism، پیرامیٹرز کی آزادی اور مشاہدہ شدہ واقعات کی مطلقیت۔ اس وسیع منظر نامے کی بنیاد پر، ہم واقعات کی عدم مطلقیت کے دو نئے اقدامات متعارف کراتے ہیں۔ پہلا EPR2 کے سڑنے پر مبنی ہے، اور دوسرے میں متذکرہ نو گو تھیوریم میں فرض کردہ مطلقیت کے مفروضے میں نرمی شامل ہے۔ یہ ثابت کرنے کے لیے کہ کوانٹم ارتباط دونوں کوانٹیفائرز کے مطابق زیادہ سے زیادہ غیر مطلق ہوسکتے ہیں، ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ زنجیر سے بند بیل کی عدم مساوات (اور اس میں نرمی) بھی وِگنر کے تجربے کے لیے درست رکاوٹیں ہیں۔
مقبول خلاصہ
اس مسئلے کو واضح کرنے کے لیے، ہنگری نژاد امریکی ماہر طبیعیات یوجین وِگنر نے 1961 میں ایک خیالی تجربہ تجویز کیا، جسے اب وِگنر کا دوست تجربہ کہا جاتا ہے۔ چارلی، اپنی لیبارٹری میں ایک الگ تھلگ مبصر، دو ریاستوں کی سپر پوزیشن میں کوانٹم سسٹم پر پیمائش کرتا ہے۔ وہ تصادفی طور پر دو ممکنہ پیمائش کے نتائج میں سے ایک حاصل کرتا ہے۔ اس کے برعکس، ایلس ایک سپر آبزرور کے طور پر کام کرتی ہے، اور اپنے دوست چارلی، لیبارٹری اور ایک بڑے جامع کوانٹم سسٹم کے طور پر ناپے جانے والے نظام کو بیان کرتی ہے۔ لہذا، ایلس کے نقطہ نظر سے، اس کا دوست چارلی ایک مربوط سپرپوزیشن میں موجود ہے، جو اس کی پیمائش کے نتیجے میں الجھا ہوا ہے۔ یعنی، ایلس کے نقطہ نظر سے، کوانٹم حالت چارلی کی پیمائش کے نتیجے کے ساتھ ایک اچھی طرح سے متعین قدر کو منسلک نہیں کرتی ہے۔ اس طرح، یہ دو وضاحتیں، ایلس کی یا اس کے دوست چارلی کی، مختلف نتائج کا باعث بنتی ہیں، جن کا اصولی طور پر تجرباتی طور پر موازنہ کیا جا سکتا ہے۔ یہ تھوڑا سا عجیب لگ سکتا ہے، لیکن یہاں مسئلہ ہے: کوانٹم میکینکس ہمیں یہ نہیں بتاتا کہ کلاسیکی اور کوانٹم دنیا کے درمیان لائن کہاں کھینچنی ہے۔ اصولی طور پر، شروڈنگر مساوات ایٹموں اور الیکٹرانوں کے ساتھ ساتھ میکروسکوپک اشیاء جیسے بلیوں اور انسانی دوستوں پر بھی لاگو ہوتی ہے۔ نظریہ میں کچھ بھی ہمیں یہ نہیں بتاتا کہ وحدانی ارتقاء یا پیمائش آپریٹرز کی رسمیت کے ذریعے کیا تجزیہ کیا جانا ہے۔
اگر اب ہم دو سپر آبزررز کا تصور کریں، جن کا بیان ایلس اور باب نے کیا ہے، ان میں سے ہر ایک اپنی لیبارٹری کی پیمائش کر رہا ہے جس میں ان کے متعلقہ دوست ہیں، چارلی اور ڈیبی اور وہ نظام جس کی وہ پیمائش کرتے ہیں، ایلس اور باب کے حاصل کردہ اعدادوشمار کلاسیکی ہونے چاہئیں، یعنی ایسا نہیں ہونا چاہیے۔ کسی بھی بیل کی عدم مساوات کی خلاف ورزی کرنے کے قابل ہو۔ بہر حال، پیمائش کے اصول کے مطابق، جب چارلی اور ڈیبی نے اپنی پیمائشیں انجام دیں تو نظام کی تمام غیر کلاسیکیت کو ختم کر دینا چاہیے تھا۔ ریاضیاتی طور پر، ہم اس صورت حال کو مفروضوں کے ایک سیٹ سے بیان کر سکتے ہیں۔ پہلا مفروضہ واقعات کی مطلقیت (AoE) ہے۔ بیل کے تجربے کی طرح، جو ہمارے پاس تجرباتی رسائی ہے وہ ہے احتمالی تقسیم p(a,b لیکن اگر مبصرین کی طرف سے کی گئی پیمائش واقعی مطلق واقعات ہیں، تو یہ قابل مشاہدہ امکان ایک مشترکہ امکان سے آنا چاہیے جس میں چارلی اور ڈیبی کی پیمائش کے نتائج کی بھی تعریف کی جا سکتی ہے۔ جب پیمائش کی آزادی اور نون سگنلنگ کے مفروضوں کے ساتھ ملایا جائے تو، AoE تجرباتی طور پر قابل آزمائش رکاوٹوں، بیل عدم مساوات کی طرف لے جاتا ہے جن کی کوانٹم ارتباط سے خلاف ورزی ہوتی ہے، اس طرح اس طرح کے مفروضوں کے ساتھ کوانٹم تھیوری کی عدم مطابقت ثابت ہوتی ہے۔
اس مقالے میں، ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ ہم AoE مفروضے کو آرام دے سکتے ہیں اور پھر بھی متعلقہ بیل عدم مساوات کی کوانٹم خلاف ورزیاں حاصل کر سکتے ہیں۔ AoE کی نرمی کو کم کرنے کے لیے دو مختلف اور تکمیلی آداب پر غور کرتے ہوئے، ہم اس بات کا اندازہ لگاتے ہیں کہ اس طرح کے تجربے کے لیے کوانٹم پیشین گوئیوں کو دوبارہ پیش کرنے کے لیے ایک مبصر اور ایک سپر آبزرور کی پیشین گوئیوں میں کتنا اختلاف ہونا چاہیے۔ درحقیقت، جیسا کہ ہم ثابت کرتے ہیں، کوانٹم میکانکس کے ذریعے اجازت دی گئی ممکنہ ارتباط کو دوبارہ پیدا کرنے کے لیے، یہ انحراف زیادہ سے زیادہ ہونا چاہیے، اس صورت کے مطابق جہاں ایلس اور چارلی یا باب اور ڈیبی کے پیمائش کے نتائج مکمل طور پر غیر مربوط ہیں۔ دوسری اصطلاحات میں، کوانٹم نظریہ زیادہ سے زیادہ غیر مطلق واقعات کی اجازت دیتا ہے۔
► BibTeX ڈیٹا
► حوالہ جات
ہے [1] ای پی وِگنر، پیمائش کا مسئلہ، امریکن جرنل آف فزکس 31، 6 (1963)۔
https://doi.org/10.1119/1.1969254
ہے [2] M. Schlosshauer، Decoherence، پیمائش کا مسئلہ، اور کوانٹم میکانکس کی تشریحات، Reviews of Modern physics 76, 1267 (2005)۔
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.76.1267
ہے [3] MF Pusey، ایک متضاد دوست، Nature Physics 14, 977–978 (2018)۔
https://doi.org/10.1038/s41567-018-0293-7
ہے [4] ای پی وِگنر، دماغی جسم کے سوال پر ریمارکس، فلسفیانہ عکاسی اور ترکیب میں (اسپرنگر، 1995) صفحہ 247-260۔
https://doi.org/10.1007/978-3-642-78374-6_20
ہے [5] ایچ ایورٹ، کوانٹم میکینکس کی "رشتہ دار حالت" کی تشکیل، کوانٹم میکینکس کی کئی دنیا کی تشریح، 141 (2015)۔
https://doi.org/10.1515/9781400868056-003
ہے [6] D. Bohm اور J. Bub، ایک پوشیدہ متغیر نظریہ کے ذریعے کوانٹم میکانکس میں پیمائش کے مسئلے کا مجوزہ حل، جدید طبیعیات کے جائزے 38، 453 (1966)۔
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.38.453
ہے [7] S. Hossenfelder اور T. Palmer, Rethinking superdeterminism, Frontiers in Physics 8, 139 (2020)۔
https://doi.org/10.3389/fphy.2020.00139
ہے [8] جی ہوفٹ، کوانٹم میکینکس میں فری وِل پوسٹولیٹ، arXiv preprint quant-ph/0701097 (2007)۔
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0701097
arXiv:quant-ph/0701097
ہے [9] H. قیمت، retrocausality کے لیے کھلونا ماڈل، سٹڈیز ان ہسٹری اینڈ فلاسفی آف سائنس پارٹ B: سٹڈیز ان ہسٹری اینڈ فلاسفی آف ماڈرن فزکس 39, 752 (2008)۔
https://doi.org/10.1016/j.shpsb.2008.05.006
ہے [10] HP Stapp، دی کوپن ہیگن کی تشریح، امریکن جرنل آف فزکس 40، 1098 (1972)۔
https://doi.org/10.1119/1.1986768
ہے [11] C. Rovelli, Relational quantum mechanics, International Journal of Theoretical Physics 35, 1637 (1996)۔
https://doi.org/10.1007/BF02302261
ہے [12] CM Caves, CA Fuchs, and R. Schack, Quantum probabilities as bayesian probabilities, Physical review A 65, 022305 (2002)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.022305
ہے [13] A. Bassi اور G. Ghirardi، Dynamical reduction models، Physics Reports 379, 257 (2003)۔
https://doi.org/10.1016/S0370-1573(03)00103-0
ہے [14] GC Ghirardi, A. Rimini, and T. Weber, Uniified dynamics for microscopic and macroscopic systems, Physical review D 34, 470 (1986).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.34.470
ہے [15] R. Penrose، کوانٹم سٹیٹ کی کمی میں کشش ثقل کے کردار پر، عمومی اضافیت اور کشش ثقل 28، 581 (1996)۔
https://doi.org/10.1007/BF02105068
ہے [16] C. Brukner، کوانٹم پیمائش کے مسئلے پر (2015)، arXiv:1507.05255 [کوانٹم پی ایچ]۔
https://doi.org/10.48550/arXiv.1507.05255
آر ایکس سی: 1507.05255
ہے [17] Č Brukner، A no-go theorem for مبصر سے آزاد حقائق، Entropy 20, 350 (2018)۔
https://doi.org/10.3390/e20050350
ہے [18] EG Cavalcanti اور HM Wiseman، کوانٹم causality کے لیے مقامی دوستی کی خلاف ورزی کے مضمرات، Entropy 23، 10.3390/e23080925 (2021)۔
https://doi.org/10.3390/e23080925
ہے [19] D. Frauchiger اور R. Renner، کوانٹم تھیوری مستقل طور پر اپنے استعمال کی وضاحت نہیں کر سکتی، نیچر کمیونیکیشنز 9, 1 (2018)۔
https://doi.org/10.1038/s41467-018-05739-8
ہے [20] PA Guérin، V. Baumann، F. Del Santo، اور Č. بروکنر، وگنر کے دوستوں کے ادراک کی مستقل حقیقت کے لیے ایک نو گو تھیوریم، کمیونیکیشن فزکس 4، 1 (2021)۔
https://doi.org/10.1038/s42005-021-00589-1
ہے [21] آر۔ ہیلی، کوانٹم تھیوری اور معروضیت کی حدود، فزکس کی بنیادیں 48، 1568 (2018)۔
https://doi.org/10.1007/s10701-018-0216-6
ہے [22] M. Proietti, A. Pickston, F. Graffitti, P. Barrow, D. Kundys, C. Branciard, M. Ringbauer, and A. Fedrizzi, مقامی مبصر کی آزادی کا تجرباتی ٹیسٹ, Science Advances 5, eaaw9832 (2019)۔
https:///doi.org/10.1126/sciadv.aaw9832
ہے [23] M. Żukowski اور M. Markiewicz، Wigner کے دوستوں کی طبیعیات اور مابعدالطبیعات: یہاں تک کہ انجام دہی کی پیمائش کا کوئی نتیجہ نہیں نکلتا، فزیکل ریویو لیٹرز 126، 130402 (2021)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.130402
ہے [24] EG Cavalcanti, The view from a Wigner bubble, Foundations of Physics 51, 1 (2021)۔
https://doi.org/10.1007/s10701-021-00417-0
ہے [25] K.-W. Bong, A. Utreras-Alarcón, F. Ghafari, Y.-C. لیانگ، این ٹِشلر، ای جی کیولکانٹی، جی جے پرائیڈ، اور ایچ ایم وائزمین، وِگنر کے دوست کے تضاد پر ایک مضبوط نو گو تھیوریم، نیچر فزکس 16، 1199 (2020)۔
https:///doi.org/10.1038/s41567-020-0990-x
ہے [26] Z.-P Xu, J. Steinberg, HC Nguyen، اور O. Gühne، No-go تھیوریم Wigner کی اس کے دوست (2021) کے بارے میں نامکمل معلومات پر مبنی ہے، arXiv:2111.15010 [quant-ph]۔
https://doi.org/10.48550/arXiv.2111.15010
آر ایکس سی: 2111.15010
ہے [27] نوریا نورگالیوا اور لیڈیا ڈیل ریو، کوانٹم سیٹنگز (2018) میں موڈل لاجک کی ناکافی، arXiv:1804.01106 [کوانٹ-پی ایچ]۔
https:///doi.org/10.4204/EPTCS.287.16
آر ایکس سی: 1804.01106
ہے [28] Veronika Baumann، Flavio Del Santo، Alexander RH Smith، Flaminia Giacomini، Esteban Castro-Ruiz، اور Caslav Brukner، Wigner کے دوست کے منظرناموں کی ایک لازوال تشکیل سے عمومی امکان کے اصول، Quantum 5, 594 (2021)۔
https://doi.org/10.22331/q-2021-08-16-524
ہے [29] جے ایس بیل، آئن اسٹائن پوڈولسکی روزن پیراڈکس پر، فزکس فزیک فزیکا 1، 195 (1964)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysicsPhysiqueFizika.1.195
ہے [30] AC Elitzur, S. Popescu, and D. Rohrlich, Quantum nonlocality for each pair in an ensemble, Physics Letters A 162, 25 (1992)۔
https://doi.org/10.1016/0375-9601(92)90952-I
ہے [31] SL Braunstein and CM Caves, Wringing out better bell inequities, Anals of Physics 202, 22 (1990)۔
https://doi.org/10.1016/0003-4916(90)90339-P
A. فائن، پوشیدہ متغیرات، مشترکہ امکان، اور بیل کی عدم مساوات، فزیکل ریویو لیٹرز 48، 291 (1982)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.48.291
ہے [33] ایم جے ہال، آرام دہ پیمائش کی آزادی پر مبنی سنگل ریاستی ارتباط کا مقامی تعین ماڈل، جسمانی جائزہ کے خطوط 105، 250404 (2010a)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.250404
ہے [34] R. Chaves، R. Kueng، JB Brask، اور D. Gross، بیلز تھیوریم، Phys میں causal assumptions کے نرمی کے لیے متحد ڈھانچہ۔ Rev. Lett. 114، 140403 (2015)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.140403
ہے [35] MJ Hall اور C. Branciard، گھنٹی کی غیرمقامی کے لیے پیمائش پر انحصار کی لاگت: Causal بمقابلہ ریٹروکاسل ماڈلز، فزیکل ریویو A 102, 052228 (2020)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.102.052228
ہے [36] R. Chaves, G. Moreno, E. Polino, D. Poderini, I. Agresti, A. Suprano, MR Barros, G. Carvacho, E. Wolfe, A. Canabarro, RW Spekkens, and F. Sciarrino, Causal networks and بیل کے تھیوریم میں انتخاب کی آزادی، PRX کوانٹم 2، 040323 (2021)۔
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040323
ہے [37] S. Popescu اور D. Rohrlich، Quantum nonlocality as an axiom، فاؤنڈیشنز آف فزکس 24، 379 (1994)۔
https://doi.org/10.1007/BF02058098
ہے [38] M. Fitzi, E. Hänggi, V. Scarani, and S. Wolf, The non-locality of n noisy popescu–rohrlich boxes, Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 43, 465305 (2010)۔
https://doi.org/10.1088/1751-8113/43/46/465305
ہے [39] این ڈی مرمن، میکروسکوپی طور پر الگ الگ ریاستوں کی سپرپوزیشن میں ایکسٹریم کوانٹم اینگلمنٹ، فز۔ Rev. Lett. 65، 1838 (1990)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.65.1838
ہے [40] N. Brunner, D. Cavalcanti, S. Pironio, V. Scarani, and S. Wehner, Bell nonlocality, Reviews of Modern Physics 86, 419–478 (2014)۔
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.86.419
ہے [41] ایم جے ڈبلیو ہال، انڈیٹرمنزم کی تکمیلی شراکت اور کوانٹم ارتباط میں سگنلنگ، فز۔ Rev. A 82, 062117 (2010b)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.82.062117
ہے [42] S. Wehner، Tsirelson عام بند شق-horne-shimony-holt کے عدم مساوات کے لیے پابند ہیں، Phys. Rev. A 73، 022110 (2006)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.022110
ہے [43] A. Einstein, B. Podolsky، اور N. Rosen، کیا جسمانی حقیقت کی کوانٹم مکینیکل وضاحت کو مکمل سمجھا جا سکتا ہے؟، طبعی جائزہ 47، 777 (1935)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.47.777
ہے [44] JI De Vicente, on nonlocality as a resource theory and nonlocality measures, Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 47, 424017 (2014)۔
https://doi.org/10.1088/1751-8113/47/42/424017
ہے [45] SGA Brito, B. Amaral, and R. Chaves, Quantifying bell nonlocality with the trace दूरी, Phys. Rev. A 97, 022111 (2018)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.022111
ہے [46] E. Wolfe, D. Schmid, AB Sainz, R. Kunjwal, and RW Spekkens, Quantifying bell: The resource theory of nonclassicality of common-case box, Quantum 4, 280 (2020)۔
https://doi.org/10.22331/q-2020-06-08-280
ہے [47] JB Brask اور R. Chaves، Bell scenarios with communication, Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 50, 094001 (2017)۔
https://doi.org/10.1088/1751-8121/aa5840
ہے [48] I. Šupić, R. Augusiak, A. Salavrakos اور A. Acín، زنجیروں میں بند بیل کی عدم مساوات پر مبنی خود ٹیسٹنگ پروٹوکول، طبیعیات کا نیو جرنل 18، 035013 (2016)۔
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/3/035013
کی طرف سے حوالہ دیا گیا
[1] تھائیز ایم اکاسیو اور کرسٹیانو ڈوارٹے، "اینالیسس آف نیورل نیٹ ورک پریڈکشن فار اینٹنگلمنٹ سیلف کیٹالیسس"، آر ایکس سی: 2112.14565.
مذکورہ بالا اقتباسات سے ہیں۔ SAO/NASA ADS (آخری بار کامیابی کے ساتھ 2022-08-26 10:13:55)۔ فہرست نامکمل ہو سکتی ہے کیونکہ تمام ناشرین مناسب اور مکمل حوالہ ڈیٹا فراہم نہیں کرتے ہیں۔
On Crossref کی طرف سے پیش خدمت کاموں کے حوالے سے کوئی ڈیٹا نہیں ملا (آخری کوشش 2022-08-26 10:13:53)۔
یہ مقالہ کوانٹم میں کے تحت شائع کیا گیا ہے۔ Creative Commons انتساب 4.0 انٹرنیشنل (CC BY 4.0) لائسنس کاپی رائٹ اصل کاپی رائٹ ہولڈرز جیسے مصنفین یا ان کے اداروں کے پاس رہتا ہے۔
