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/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / sci / physics / 22596 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1993-01-12  |  5.7 KB

  1. Path: sparky!uunet!mtnmath!paul
  2. From: paul@mtnmath.UUCP (Paul Budnik)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: The instantaneous transfer of information in QM calculations
  5. Message-ID: <490@mtnmath.UUCP>
  6. Date: 12 Jan 93 18:02:50 GMT
  7. References: <1993Jan10.164016.16419@cs.wayne.edu> <1993Jan12.011324.3713@cs.wayne.edu>
  8. Organization: Mountain Math Software, P. O. Box 2124, Saratoga. CA 95070
  9. Lines: 105
  10.  
  11. In article <1993Jan12.011324.3713@cs.wayne.edu>, atems@igor.physics.wayne.edu (Dale Atems) writes:
  12. > [...]
  13. > Please show me where. In this case QM predicts a certain value for the
  14. > quantity P(a,b) = < (S(1,a) S(2,b) >, this is the expectation value
  15. > for the product of the spin components in a singlet pair. What you
  16. > need to predict is P(a,b), P(a,c), and P(b,c). For some choices of the
  17. > unit vectors a,b,c, the QM predictions (using only the linear theory)
  18. > violate Bell's inequality.
  19.  
  20. I make the point *again* you are not testing Bell's inequality unless you
  21. have a controllable device. Correlations by themselves can violate the
  22. mathematical relationship, but this relationship is only predicted to
  23. hold under certain conditions. It is only the correlation between a settable
  24. experimental parameter and observations affected by that parameter that
  25. are predicted to hold in Bell's theorem. You can generate any correlation
  26. function you choose using local processes. This will not violate Bell's
  27. inequality under the conditions in which that inequality is predicted to
  28. hold.
  29.  
  30. It is nonetheless true that the standard QM calculations to predict P(a,b)
  31. do involve collapse and do involve the nonlocal transfer of information.
  32. An experiment of this type cannot provide a conclusive demonstration that
  33. locality is violated, but the predictions of quantum mechanics still imply
  34. that it is. When you observe the spin at one location you collapse the wave
  35. function in accord with that observation. You use the results of this
  36. projection operation to compute the probability for the second observation.
  37. The probability for the second observation is dependent on the other
  38. observation and that dependence requires that wave function you use for
  39. the calculation be affected by the first observation. 
  40.  
  41. You cannot assume that the spin was determined at the time the particles
  42. separated. If that were the case you could use a linear evolution of the
  43. wave function to compute the probabilities. The spin is only determined
  44. when it is observed. The observation *changes* the singlet state wave
  45. function (it does not simply reveal additional information about it,
  46. it *changes* the function) and this change must be taken into account
  47. when computing the probability of a particular observation on the particle
  48. paired with the one you observed.
  49.  
  50. > >What is crucial about Bell's inequality is that
  51. > >the observation at one site was *affected* by the *measurement* made
  52. > >at the other site. 
  53. > This cannot be said with certainty. The most one can say, I believe,
  54. > is that the correlations are inconsistent with the assumptions that all
  55. > the observables are fixed before measurement, *and* that no
  56. > observation affected the outcome of a distant measurement. The
  57. > violations of Bell's inequality mean that at least one of these
  58. > assumptions is incorrect.
  59.  
  60. I claim they must *both* be false. If the observables were determined
  61. before measurement you cannot get a violation of Bell's inequality even
  62. with instantaneous transmission of information. What use would such
  63. information transfer be since you are only observing what has already
  64. been predetermined long ago.
  65.  
  66. >[...] 
  67. > >To get the QM prediction you have
  68. > >to use more then the assumption that the two particles are in a singlet
  69. > >state. 
  70. > No, I believe this is all you need.
  71.  
  72. The singlet state wave function before any observation is different
  73. that the singlet state wave function after observing one of the
  74. two particles. If you use the former to compute the probability densitys
  75. for detecting *both* particles you will get the wrong answer.
  76.  
  77. > [...] 
  78. > I don't use the probability density for a detection at all. Everything
  79. > is expressed in terms of average values of products of spin
  80. > components. I suspect we are having trouble communicating because of
  81. > the difference in experimental setups -- in the photon experiment, the
  82. > detection of a photon that has passed through a polarizer means that
  83. > it was "found" to be in a particular linear polarization state.
  84.  
  85. Of course you can use shorthand techniques to compute these results.
  86. However, in a discussion of this sort, you need to go to the original theory
  87. and understand how those techniques are derived from that theory. I think
  88. if you do this exercise you will see the need for collapse in that derivation.
  89.  
  90. > Yes, that is the point! If the assumptions behind Bell's proof are
  91. > correct, you *shouldn't* see his inequality violated. If you do even
  92. > though no subluminal signal could have influenced the results, then
  93. > either you are dealing with superluminal signals -- instantaneous
  94. > transfer of information in some frame -- or else it is not the case
  95. > that all spin components were determined when the state was prepared.
  96.  
  97. As I explained earlier it is not a case of either but a case of both.
  98. Eberhard's derivation of Bell's theorem makes no reference to hidden
  99. variable theorys or predetermined states. It only talks about an
  100. experimental manipulation instantaneously influencing an experimental
  101. observation in a nonlocal way. See "Bell's Theorem without Hidden
  102. Variables", P. H. Eberhard, Il Nuovo Cimento, 38 B 1, p 75, (1977).
  103.  
  104. > [...] 
  105. > In QM it is not information transfer at all. The correlations are
  106. > inconsistent only with assumptions that the standard interpretation of
  107. > QM denies.
  108.  
  109. Please read Eberhard's proof. If you still believe this I will be extremely
  110. interrested in hearing you explain why.
  111.  
  112. Paul Budnik
  113.