home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / physics / 19210 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-11-18  |  3.8 KB  |  131 lines
  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!well!sarfatti
  3. From: sarfatti@well.sf.ca.us (Jack Sarfatti)
  4. Subject: Photon pair Mach-Zehnder Interferometer IV
  5. Message-ID: <BxyF6I.76v@well.sf.ca.us>
  6. Sender: news@well.sf.ca.us
  7. Organization: Whole Earth 'Lectronic Link
  8. Date: Thu, 19 Nov 1992 08:20:42 GMT
  9. Lines: 120
  10.  
  11.  
  12. Preamble:Ramsay's remarks about summing over phi are clearly wrong as he
  13. has not conceptually distinguished between a 2-slit experiment and a Mach-
  14. Zehnder experiment.
  15.  
  16. *Yes, if my transmitter used two slits and a screen, then Ramsay would be
  17. right. But his point is not relevant for the Mach-Zehnder case.
  18.  
  19.  
  20.  
  21.  
  22. #6 pair-correlated light (single transmitter counter |1>)
  23.  
  24.  
  25.    |3>     _                   _
  26.    -|-|-|-| |                 | |-|-|-|-|-|-\
  27.           | |                 | |    |e+>   |
  28.           | |                 | |           - (phi)
  29.    |4>    | |                 | |    _      |
  30.    -o-o-o-|_| <-    O       ->|_|-o-|_|-|-|-0 |1>
  31.  
  32.                                     1/2
  33.  
  34.  
  35.  
  36.    receiver                     transmitter
  37.  
  38.  
  39. Fig. 6A
  40.  
  41. As before in #5:
  42.  
  43. The initial "entangled" (i.e. quantum-connected) photon-pair state is:
  44.  
  45. |a,b> = {|a,e>|a,+>|b,+> + |a,o>|a,->|b,->}/sqrt2
  46.  
  47. local unitary action of both phi-meter in e-path and 1/2 wave plate in o
  48. path of photon a is "polarization disentanglement":
  49.  
  50. |a,b> -> {e^iphi|a,e>|a,+>|b,+> + |a,o>|a,+>|b,->}/sqrt2
  51.  
  52.        = |a,+>{e^iphi|a,e>|b,+> + |a,o>|b,->}/sqrt2 = |a,b>'
  53.  
  54. The recombination at counter 1 induces
  55.  
  56. |a,b>' -> |a,+>|1>{e^iphi|b,+> + |b,->}/sqrt2 = |a,b>'''
  57.  
  58. Ramsay and others object that no unitary transformation can make two
  59. orthogonal states go to a single state in the sense that an orthogonal
  60. basis cannot be collapsed to one vector in the basis. That is true, but
  61. that is not what is happening here. What we have here is the time-reverse
  62. of a beam splitter. For example in #1 an initial state |a> was split into
  63. two orthogonal states |t> and |r>. That is:
  64.  
  65. |a> -> [|t> + i|r>]/sqrt2
  66.  
  67. clearly the time reverse is also possible
  68.  
  69. [|t> + i|r>]/sqrt2 -> |a>
  70.  
  71. This is not the same as |t> -> |t> and |r> -> |t> which is what I was
  72. construed to have meant - partly my own fault, perhaps. But this is what I
  73. mean now! In the case at hand, it not that
  74.  
  75. |a,e> -> |a,e> and |a,o> -> |a,e> but rather |a,b>' -> |a,b>'''
  76.  
  77. note that
  78.  
  79. <a,b|a,b> = '<a,b|a,b>' = '''<a,b|a,b>''' = 1
  80.  
  81. so these transformations are unitary.
  82.  
  83. Let us review:
  84.  
  85. |a,b> is entangled both in space and spin spaces. The half-wave plate
  86. disentangles |a,b> in spin space to |a,b>'. The single counter arrangement,
  87. which may require some clever optical engineering to construct properly,
  88. further disentangles in space |a,b>' to |a,b>'''.
  89.  
  90. Indeed,
  91.  
  92. |a,b>''' = |a>|b> where
  93.  
  94. |a> = |a,+>|1>
  95.  
  96. |b> = {e^iphi|b,+> + |b,->}/sqrt2
  97.  
  98.  
  99. Therefore, the phase information at the transmitter has been "teleported"
  100. to the receiver on the quantum connection by the quantum erasure of both
  101. the spin and space information at the transmitter. This is a new law of
  102. physics buried in standard quantum mechanics.
  103.  
  104. p(3) = |<3|b>|^2 = |(e^iphi cos@ + sin@)/sqrt2|^2 =  [1 + sin2@ cos(phi)]/2
  105.  
  106. p(4) = |<4|b>|^2 = |(-e^iphi sin@ + cos@)/sqrt2|^2 = [1 - sin2@ cos(phi)]/2
  107.  
  108. p(3) + p(4) = 1
  109.  
  110. The quantum connection signal is
  111.  
  112. p(3) - p(4) = sin2@ cos(phi)
  113.  
  114. where @ is the nonlocal parameter - the difference in orientations of the
  115. two crystals at the spacetime events in which each photon in the same pair
  116. locally interacts with its crystal. The space-time interval between these
  117. two events is irrelevant( which Budnik fails to understand in his wrong
  118. "collapse or collapse" usenet posting).
  119.  
  120. Ramsay's remarks about summing over phi are clearly wrong as he has not
  121. conceptually distinguished between a 2-slit experiment and a Mach-Zehnder
  122. experiment.
  123.  
  124. *Yes, if my transmitter used two slits and a screen, then Ramsay would be
  125. right. But his point is not relevant for the Mach-Zehnder case.
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.