Wave function gets real in quantum

Wave function gets real in quantum experiment
It underpins the whole theory of quantum mechanics, but does it exist? For nearly a century physicists have argued about whether the wave function is a real part of the world or just a mathematical tool. Now, the first experiment in years to draw a line in the quantum sand suggests we should take it seriously.

The wave function helps predict the results of quantum experiments with incredible accuracy. But it describes a world where particles have fuzzy properties – for example, existing in two places at the same time. Erwin Schrödinger argued in 1935 that treating the wave function as a real thing leads to the perplexing situation where a cat in a box can be both dead and alive, until someone opens the box and observes it.

Those who want an objective description of the world – one that doesn’t depend on how you’re looking at it – have two options. They can accept that the wave function is real and that the cat is both dead and alive. Or they can argue that the wave function is just a mathematical tool, which represents our lack of knowledge about the status of the poor cat, sometimes called the “epistemic interpretation”. This was the interpretation favoured by Albert Einstein, who allegedly asked, “Do you really believe the moon exists only when you look at it?”

The trouble is, very few experiments have been performed that can rule versions of quantum mechanics in or out. Previous work that claimed to propose a way to test whether the wave function is real made a splash in the physics community, but turned out to be based on improper assumptions, and no one ever ran the experiment.

What a state
Now, Eric Cavalcanti at the University of Sydney and Alessandro Fedrizzi at the University of Queensland, both in Australia, and their colleagues have made a measurement of the reality of the quantum wave function. Their results rule out a large class of interpretations of quantum mechanics and suggest that if there is any objective description of the world, the famous wave function is part of it: Schrödinger’s cat actually is both dead and alive.

“In my opinion, this is the first experiment to place significant bounds on the viability of an epistemic interpretation of the quantum state,” says Matthew Leifer at the Perimeter Institute in Waterloo, Canada.

The experiment relies on the quantum properties of something that could be in one of two states, as long as the states are not complete opposites of each other: like a photon that is polarised vertically or on a diagonal, but not horizontally. If the wave function is real, then a single experiment should not be able to determine its polarisation – it can have both until you take more measurements.

Alternatively, if the wave function is not real, then there is no fuzziness and the photon is in a single polarisation state all along. The researchers published a mathematical proof last year showing that, in this case, each measurement you make reveals some information about the polarisation.



Get real
In a complicated setup that involved pairs of photons and hundreds of very accurate measurements, the team showed that the wave function must be real: not enough information could be gained about the polarisation of the photons to imply they were in particular states before measurement.

There are a few ways to save the epistemic view, the team says, but they invite other exotic interpretations. Killing the wave function could mean leaving open the door to many interacting worlds and retrocausality – the idea that things that happen in the future can influence the past.

The results leave some wiggle room, though, because they didn’t completely rule out the possibility of some underlying non-fuzzy reality. There may still be a way to distinguish quantum states from each other that their experiment didn’t capture. But Howard Wiseman from Griffith University in Brisbane, Australia, says that shouldn’t weaken the results. “It’s saying there’s definitely some reality to the wave function,” he says. “You have to admit that to some extent there’s some reality to the wave function, so if you’ve gone that far, why don’t you just go the whole way?”

Results (Russian) 1:

Волновая функция получает реальный в квантовой экспериментЭто лежит в основе всей теории квантовой механики, но оно существует? Почти столетие физики утверждают о том, что волновая функция реальной частью мира или просто математические инструмент. Теперь первый эксперимент в годы, чтобы нарисовать линию на песке квантовой предполагает, что мы должны принять его серьезно.Волновая функция помогает предсказать результаты экспериментов по квантовой с невероятной точностью. Но он описывает мир, где частицы имеют нечеткий свойства – например, существующих в двух местах в то же время. Эрвин Шрёдингер утверждал в 1935 году, рассматривая волновой функции как реальная вещь приводит к запутанной ситуации, где кошка в коробке может быть мертвым и живым, до тех пор, пока кто-то открывает окно и соблюдает его.Те, кто хотят объективное описание мира-один, который не зависит, как вы смотрите на это-есть два варианта. Они могут принять, что волновая функция является реальной и что кошка мертвых и живых. Или они могут утверждать, что волновая функция просто математические инструмент, который представляет собой отсутствие знаний о состоянии бедных Cat, иногда называют «эпистемической интерпретация». Это было интерпретации Излюбленные Альберт Эйнштейн, который якобы спросил: «Вы действительно верите, что Луна существует только, когда вы смотрите на это?»Беда в том, что очень немногие эксперименты, может управлять версии квантовой механики in или out. Предыдущие работы, утверждал, что предложить способ проверить ли волновая функция реального произвел сенсацию в общине физики, но оказалось основываться на неправильного предположения, и никто никогда не побежал эксперимент.Какое состояниеТеперь Eric Cavalcanti в Университете Сиднея и Alessandro Fedrizzi в университете Квинсленда, как в Австралии, так и их коллеги сделали измерения реальности квантовой волновой функции. Их результаты исключает большого класса интерпретаций квантовой механики и предположить, что если есть любое объективное описание мира, знаменитый волновая функция является частью его: Кот Шредингера фактически мертвых и живых.«На мой взгляд, это первый эксперимент, чтобы место существенные границы на жизнеспособность эпистемической интерпретации квантовой государства,» говорит Matthew Лейфер в институте периметра в Ватерлоо, Канада.Эксперимента опирается на квантовые свойства чего-то, которые могут быть в одном из двух государств, поскольку государства не являются полной противоположности друг друга: как фотон, поляризованных вертикально или по диагонали, но не горизонтально. Если волновая функция является реальной, затем один эксперимент не должны быть в состоянии определить его поляризация – он может иметь оба, до тех пор, пока вы принимаете больше измерений.В качестве альтернативы если волновая функция не является реальной, то есть без размытости и Фотон находится в состоянии одной поляризацией все вместе. Исследователи опубликованы математическое доказательство в прошлом году, показаны, что в этом случае, каждое измерение, вы делаете показывает некоторую информацию о поляризации.Получить реальныеВ сложной настройки, что участие пары фотонов и сотни очень точных измерений, команда показала, что волновая функция должна быть реальной: не достаточно информации, могут быть получены о поляризации фотонов подразумевает, они были, в частности государств перед измерением.Есть несколько способов для сохранения зрения эпистемической, команда говорит, но они предлагают другие экзотические интерпретации. Убийство волновой функции может означает оставив открыть дверь для многих взаимодействующих миров и retrocausality – идея, что вещи, которые происходят в будущем может повлиять на прошлое.Результаты оставляют некоторые маневра, хотя, потому что они не полностью исключил возможность некоторых основных не нечетких реальности. Там может быть способ отличить друг от друга, их эксперимент не захватить квантовых состояний. Но Howard Wiseman от Университет Гриффит в Брисбене, Австралия, говорит, что это не должно ослабить результаты. «Он говорит, что есть определенно некоторые реальность для волновой функции,» он говорит. «Надо признать, что в определенной степени некоторые реальность для волновой функции, так что если вы ушли, что далеко, почему вы не идти весь путь?»

Results (Russian) 2:

Волновая функция становится реальной в квантовой эксперимента
Это подкрепляет всю теорию квантовой механики, но оно существует? В течение почти века физики утверждают о том, волновая функция является реальной частью мира или просто математический инструмент. Теперь, первый эксперимент в годы, чтобы нарисовать линию в квантовой песка предлагает нам принять его всерьез. Волновая функция помогает предсказать результаты квантовых экспериментов с невероятной точностью. Но она описывает мир, в котором частицы имеют нечеткие свойства - например, существующие в двух местах одновременно. Эрвин Шредингер утверждал в 1935 году, что лечение волновую функцию как реальная вещь приводит к запутанной ситуации, когда кошка в коробке может быть как мертвым, и живым, пока кто-то не открывает окно и наблюдает его. Те, кто хочет объективное описание мира - тот, который не зависит от того, как вы смотрите на него - есть два варианта. Они могут принять то, что волновая функция реальна, и что кот и мертвым, и живым. Или же они могут утверждать, что волновая функция является лишь математическим инструментом, который представляет наше отсутствие знаний о состоянии бедного кота, иногда называют "эпистемологическая интерпретация". Это было толкование выступает Альберт Эйнштейн, который якобы спросил: «Вы действительно верите, Луна существует, когда вы смотрите на это?" Беда, очень мало эксперименты были выполнены, что может исключить версии квантовой механики, ни наружу. Предыдущая работа, утверждал, предложить способ проверить ли волновая функция реально произвел сенсацию в сообществе физиков, но оказалось быть основаны на неправильных предположениях, и никто никогда не пытался эксперимент. Что государство сейчас, Эрик Кавальканти в Университет Сиднея и Алессандро Fedrizzi в университете Квинсленда, как в Австралии, и их коллеги сделали измерение реальности квантовой волновой функции. Их результаты исключает большой класс интерпретации квантовой механики и предположить, что, если есть какие-либо объективным описанием мира, известного волновая функция является частью его:. Кот Шредингера на самом деле и мертвым, и живым "На мой взгляд, это первый эксперимент поставить значительные ограничения на жизнеспособности эпистемный интерпретации квантового состояния ", говорит Мэтью Лейфер по периметру института в Ватерлоо, Канада. Эксперимент основан на квантовых свойств чего-то, что может быть в одном из двух состояний, тех пор, как государства не полные противоположности друг друга: как фотона, который поляризованные вертикально или по диагонали, но не по горизонтали. Если волновая функция реальна, то один эксперимент не должен быть в состоянии определить свою поляризацию. - Это может иметь и, пока вы не принимать больше измерений альтернативы, если волновая функция не является реальным, то нет нечеткость и фотон находится в один состояние поляризации все вместе. Исследователи опубликовали математическое доказательство в прошлом году, показывая, что в этом случае каждое измерение вам сделать показывает некоторую информацию о поляризации. Получите реальную В сложной настройки, что участие пары фотонов и сотни очень точных измерений, команда показала, что волны Функция должна быть реальной: недостаточно информации может быть получена о поляризации фотонов подразумевает они, в частности, государств перед измерением. Есть несколько способов, чтобы сохранить эпистемическую вид, команда говорит, но они приглашают другие экзотические интерпретации. Убийство волновую функцию может означать оставляя открытой дверь для многих взаимодействующих миров и ретропричинность -. Идею, что вещи, которые происходят в будущем может повлиять на прошлое Результаты оставить некоторое пространство для маневра, хотя бы потому, что они не полностью исключает возможность какой основной без нечеткой реальности. Там все еще ​​может быть способ отличить квантовых состояний друг от друга, что их эксперимент не захватить. Но Говард Вайсман из Университета Гриффита в Брисбене, Австралия, говорит, что не следует ослаблять результаты. "Это говорит там определенно некоторые реальность волновой функции", говорит он. "Вы должны признать, что в какой-то степени есть некоторые реальность волновой функции, так что если вы ушли так далеко, почему бы вам просто не пройти весь путь?"

Results (Russian) 3:

Волновая функция получает реального в квантовой теории экспериментировать
оно лежит в теории квантовой механики, но так ли это? На протяжении почти века физиков утверждают о том, является ли волновая функция - это реальная часть мира или просто математический инструмент. Сейчас в качестве первого эксперимента в лет, чтобы провести линию в квантовой песок предлагает нам следует воспринимать его серьезно.

Волновой функции позволяет предсказывать результаты квантовые эксперименты с невероятной точностью. Но в мире, где частицы имеют размытые свойства - например, существующие в двух местах одновременно. Эрвина Шредингера утверждает, что в 1935 году что лечение волновой функции в качестве реального ведет в недоумение ситуацией, когда cat в поле может быть как мертвых и живых,До тех пор пока кто-то открывает окно и отмечает его.ветровому тех, кто хочет объективное описание мира - один, который не будет зависеть от того, каким образом вы ищете - один из двух вариантов. Они могут согласиться с тем, что волновая функция является реальной и что cat является как мертвых и живых людей. Или они могут утверждать, что волновой функции - это математические средства,Что представляет собой наше отсутствие знаний о состоянии бедных cat, иногда называемые "мировое научное толкование". Это толкование, Альберта Эйнштейна, который, как утверждается, "Вы действительно считаем, что луна имеет место только в том случае, когда вы посмотрите на это? "ветровому неисправности, очень немногие из экспериментов были выполнены, версии квантовой механики.Предыдущей работы, в результате предложить способ проверить, является ли волновой функции - в реальном сделал splash в физике сообщества, но, возможно на основе неправильные предположения, и не использовал для эксперимента.ветровому государство
сейчас, Эрик Кавальканти в Университете Сиднея и Алессандро Fedrizzi в университете Квинсленда, как в Австралии,и их коллег, измерение реальность квантовой волновой функции. Их результаты в большой класс интерпретации квантовой механики и свидетельствуют о том, что если есть цель описание мира, знаменитый волновой функции является частью: уравнения Шредингера в кошки на самом деле оба погибших и живы.ветровому "По моему мнению,Это - первый эксперимент на место границы на жизнеспособности в аналогичных проблем интерпретации квантовой теории государства," - говорит Мэтью Leifer по периметру научно-исследовательского института в Ватерлоо, Канада.ветровому "Эксперимент" полагается на то, что квантовые свойства что-то, что может быть в одном из двух состояний, при условии, что государства не являются противоположностями друг от друга:Хотел бы фотонов, рассеяние по вертикали и по диагонали, но не по горизонтали. Если на кривой функция, а затем одного эксперимента не должен быть в состоянии определить ее поляризация - он может иметь как до тех пор, пока не будет принимать более измерений.ветровому если, с другой стороны, волновой функции - это не реальная, а затем нет лучшей резкостью и фотонов в одной поляризации государства.Исследователи опубликовали математические доказательства в прошлом году показывает, что в этом случае для каждого измерения вы показывает некоторые сведения о поляризации.



реальное
в сложной настройки, что пар фотонов и сотни очень точных измерений, группа показала, что волновой функции должны быть:Недостаточно информации о поляризации в фотоны, подразумевает их в частности до измерения.ветровому есть несколько способов сохранить мировое научное мнение, группа - говорит, но они приглашают других экзотических толкований.Убийство волновой функции может означать, что открыть двери для многих взаимодействующих миры и retrocausality - идея о том, что то, что случится в будущем могут оказывать влияние на прошлом.ветровому результаты оставить некоторые, хотя, потому что они не полностью исключает возможность того, что в основе не расплывчатые реальность.Существует способ отличить квантовых состояний друг от друга, их эксперимент не захвата. Но Ховард Уайзман из Гриффит университета в Брисбене, Австралия, говорит, что не следует ослаблять его результатов. "Это есть одна из реальности в волновой функции", - говорит он. "Вы должны признать, что в определенной степени какой-то реальность для волновой функции,Так что, если вы, до сих пор, почему вы не ко всем?"