У меня вопрос о квантовой механике и теории запутанных состояний. Квантовая механика предсказывает бесконечно быстрое распространение информации о состоянии одной запутанной частицы к другой. Можно сказать и так: "как будто пространство между ними не существует". Это означает, что даже если запутанные частицы находятся на расстоянии миллиардов световых лет друг от друга, их взаимная запутанность не исчезает.
Что если одна такая запутанная частица попадет в черную дыру? Любое физическое тело в пределах шварцшильдовского радиуса черной дыры уже не может выбраться из нее, потому что нет геодезической линии, ведущей наружу. Так возникает ли запутанность между двумя частицами, даже если их не соединяет геодезическая линия?
ОТВЕТ
Удобнее ответить на этот вопрос, рассмотрев случай без черной дыры, но включая ситуацию, когда изначально запутанные частицы теряют возможность какой-либо связи в будущем из-за большого расстояния между ними и быстрого расширения Вселенной. Это эквивалентно утверждению, что ни одна из временных геодезических линий, исходящих от одной частицы, не достигнет другой в будущем.
Такие частицы останутся запутанными, но их волновые функции никогда не смогут интерферировать в будущем. В отсутствие интерференции мы можем рассматривать квантовые вероятности как классические. Классическая ситуация хорошо описывается на примере двух людей, которые находятся далеко друг от друга и получают посылки. В одной посылке находится красный шар, а в другой - зеленый.
Адресаты знают об этом, но не знают, какую посылку они получили. Если один откроет и увидит зеленый шар, он будет знать, что другой обязательно найдет красный. Можем ли мы назвать это "бесконечно быстрым распространением информации"? В любом случае, квантовой запутанности здесь нет.
В случае с черной дырой вопрос несколько сложнее, поскольку начинает давать о себе знать широко обсуждаемая проблема потери информации в черных дырах, которая до сих пор не имеет общепризнанного решения.
Любая частица, падающая в черную дыру, очень быстро попадает в ее центр, и там наши нынешние теории теряют свою предсказательную силу. Мы можем лишь рассматривать различные гипотезы. Для простоты ограничимся случаем черной дыры, образовавшейся в результате гравитационного коллапса большой потухшей звезды.
С точки зрения материи внутри этой звезды мы имеем дело с явлением, очень похожим на последние моменты жизни Вселенной, заполненной материей с плотностью, превышающей критическую плотность. Мы не знаем, будет ли "большой хруст". (Мы не знаем, будет ли это "большой хруст" или "большой отскок". ("большой отскок"). В случае звездной черной дыры отскок создал бы новую часть Вселенной, из которой никакая информация не могла бы быть передана в нашу часть.
Если эта гипотеза верна, то запутанная частица, падающая в черную дыру, передаст информацию о своей запутанности в новую часть Вселенной. Эта информация может оказаться важной, если вторая частица последует за ней и также упадет в ту же черную дыру, что позволит интерференцию вероятностей. Однако если только одна из частиц падает в черную дыру, то интерференции быть не может, и мы можем использовать классические вероятности.
Комментарии
Отправить комментарий