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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / physics / 21832 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-29  |  4.8 KB  |  102 lines
  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!world!cdj
  3. From: cdj@world.std.com (conrad d johnson)
  4. Subject: Re: Are there plans to perform a quantum eraser type experiment?
  5. Message-ID: <C0045E.5w0@world.std.com>
  6. Keywords: Quantum, measurement
  7. Sender: cdj@std-annex.std.co (Conrad Johnson)
  8. Organization: The World Public Access UNIX, Brookline, MA
  9. References: <1992Dec27.010505.29958@colorado.edu>
  10. Date: Tue, 29 Dec 1992 03:24:49 GMT
  11. Lines: 89
  12.  
  13. In article <1992Dec27.010505.29958@colorado.edu> schiffd@tigger.cs.Colorado.EDU (David M. Schiff) writes:
  14. >I was just wondering if anyone has heard of any plans to perform an
  15. >experiment that will test the "quantum eraser" effect.  The last thing I
  16. >read about this said it was still just a thought experiment but implied
  17. >that it might be within experimentalists' capabilities in the near future.
  18.  
  19. What I know of this comes from the July '92 Scientific American (pp 97-8),
  20. which summarizes recent research at Rochester and UC Berkeley, as well as
  21. Wheeler's delayed-choice experiment.  The upshot confirms Bohr's position
  22. that a quantum system achieves a determinate state -- its wave-function
  23. "collapses" -- only in the context of a physical arrangement that makes it
  24. possible to determine its state.
  25.  
  26. It seems to me that these experiments sharpen the problem of quantum
  27. measurement by showing that it is not any particular event that brings
  28. about a determinate state.  What counts is the informational structure of
  29. the arrangement as a whole.
  30. _____
  31.  
  32. These experiments are all versions of the two-slit experiment, in which
  33. particles can take either of two separate paths that later reconverge at
  34. a detector.  If the arrangement makes it impossible to tell which path
  35. a particle takes, each particle in effect takes both paths at once,
  36. producing a wave-interference pattern at the detector.  If it is in any
  37. way possible to tell which path a particle takes, the interference
  38. pattern disappears.
  39.  
  40. The arrangements set up at Rochester and UCB include components that do
  41. determine which route a particle takes through the apparatus.  That
  42. should bring about the "collapse" and prevent interference.  But they
  43. also include other components that subsequently block or erase the path-
  44. distinguishing information.  As it then again becomes impossible to tell
  45. which path the particle took, the interference-pattern reappears.
  46. _____
  47.  
  48. The conclusion seems to be that what makes the difference between a
  49. superposition of virtual states and a single definite state is not any
  50. particular thing that happens in the course of a measurement.  The idea
  51. of the "collapse" as something that happens physically to a particle at
  52. a certain time and place has to be wrong.  
  53.  
  54. If the "collapse" were an actual event, it would have happened in the
  55. course of the Rochester/UCB experiments.  The path taken by each
  56. particle was in fact determined by the apparatus.  But since this
  57. information was subsequently erased from the system, the "collapse"
  58. retroactively never happened.
  59.  
  60. This is much like Wheeler's delayed-choice experiment, which showed that
  61. a change to the experimental arrangement at a certain moment can result
  62. in a "collapse" having taken place at an earlier moment.  A kind of
  63. "backward causality" seems to be implied.
  64.  
  65. This should also be seen in connection with the Aspect/Bell experiments
  66. verifying Quantum non-locality.  There the point is that the "collapse,"
  67. if considered as a physical event, has to involve instantaneous action-
  68. at-a-distance.
  69. _____
  70.  
  71.  
  72. If the "collapse" is not a physical event, what's going on?  The "many-
  73. worlds" interpretation doesn't help here.  The same difficulty applies
  74. to the "splitting up" of the universe as to the "collapse" of the wave-
  75. function -- if it's a real event, it has to be able to happen (and un-
  76. happen) retroactively, and it has to be able to happen instantaneously
  77. at distant points in space.
  78.  
  79. I think the best interpretation is the one that sticks with Bohr's
  80. original idea.  It is not the particle "in itself" that is in a certain
  81. definite state, or "has" certain "properties."  Rather, determinate
  82. existence can only belong to systems that are big enough, complex enough
  83. and sufficiently inter-connected with the rest of the world so that the
  84. particular states they're in and the particular paths they take MAKE A
  85. DIFFERENCE to other things.
  86.  
  87. The new experiments sharpen the problem also by showing that it's the
  88. structure of the physical apparatus that counts, NOT the consciousness
  89. of a human observer.  The issue has to do with the existence or non-
  90. existence of information in the physical arrangement itself.
  91. _____
  92.  
  93. I think then that the mystery of Quantum measurement probably comes down
  94. to this question:
  95.  
  96.       What is the relationship between information and existence? 
  97.       Or, how does information physically exist in the world?
  98.  
  99. More to come on this in later messages.
  100. _____
  101.  
  102.