Опыт с когерентными парами фотонов

Я немножко опишу опыт, который уже был произведен.

Ссылка: http://grad.physics.sunysb.edu/~amarch/

Описание опыта на русском языке: http://progenes.livejournal.com/18864.html

Кратко, суть такая. Прибор BBO создает когерентные пары фотонов. Т.е. пары фотонов, которые находятся в «запутанном» состоянии – описываются общей волновой функцией. Запутанность состояния фотонов заключается в том, что если один из такой пары (пусть А) имеет спин направленный вверх, то второй (Б) обязательно вниз - |+1(А); -1(Б)>. И наоборот - |-1(А);+1(Б)>.

Вероятность того или иного – 50%. Записывается это вот таким нехитрым образом - |+1(А); -1(Б)> + |-1(А);+1(Б)>. Т.е. обе возможности реализованы одновременно.

Так вот, прибор BBO испускает такие пары по одной, причем один фотон (пусть А) летит к детектору, второй фотон (Б) летит к ширме с прорезями, за которой расположен экран, для наблюдения интерференционной картины. Естественно, картина наблюдается.

Теперь первую прорезь в ширме перекрываем поляризационным фильтром, пропускающим только фотоны со спином направленным вверх, вторую прорезь перекрываем фильтром, пропускающим фотоны со спином вниз.

Естественно, интерференционная картина сохраняется, так как фотоны Б находятся в спутанном состоянии и имеют одновременно спин и вверх, и вниз – точнее, спин у них попросту не определен (рис 1).

Рис. 1. Интерференционная картина присутствует.

Суть опыта в том, что при установке перед детектором (на пути фотонов А) поляризационного фильтра интерференционная картина на экране пропадает (рис 2). Действительно – у фотона А нет никакого более варианта, кроме как «определиться» и общая волновая функция коллапсирует. А раз она коллапсирует, то фотон Б тотчас получает определенный спин и уже не может пройти одновременно сквозь два фильтра в ширме.

Рис. 2. Интерференционная картина отсутствует.

Вроде как вполне нормальный опыт, который вполне предсказуем. Только меня смущает одна немаловажная деталь – информация о том, что фильтр на пути фотонов А был установлен, «передается» на экран (исчезает интерференционная картина) – мгновенно. Как раз ввиду квантовой запутанности, которая мгновенно заставляет коллапсировать и фотон Б…

Выходит, или (по уменьшению вероятности):

1. Я не понял опыта.

2. Достаточно увеличив расстояние пролета фотонов (до ширмы и детектора, соответственно), и само количество когерентных пар фотонов, мы можем ставить или убирать фильтр на пути фотонов А, тем самым мгновенно меняя картину на экране. Причем даже нам не нужен тот самый delayed choice из опыта, который, если выставить фильтр на пути А значительно дальше ширмы на пути Б, заставляет коллапсировать волновую функцию пары…

3. Коллапсирует Б после А вовсе не мгновенно.

Меня смущает то, что:

Интерференционная картина исчезает потому, что ставится фильтр.

И тогда:

- Или она исчезает мгновенно после установки фильтра, так как вообще она существует только пока фотоны запутаны.

- Или она не исчезает мгновенно, но тогда непонятно:

То ли после того как фотон А определился, фотон Б все еще может интерферировать - что непонятно.

То ли интерференция вообще не зависит в данном опыте от запутанности пары - что тоже непонятно.

На самом деле есть простой вопрос у меня:

Через какое время после того, как неожиданно на пути фотонов А поставили фильтр (и они стали определяться, проходя через него), фотоны Б перестанут интерферировать, проходя через фильтры перед щелями, если учесть что пути пройденные А и Б одинаковы (для определенности по 1 световой минуте)?

Более подробный расклад:

10:00 - Пары спутанных фотонов вылетают из прибора, лететь им по 1 минуте.

10:01 - Первая пара фотонов достигает своих целей - А находится в месте, где потом будет фильтр, Б - возле фильтров у щелей.

10:02 - Уже как минуту наблюдаем интерференционную картину, создаваемую фотонами Б.

10:03 - На пути фотонов А ставится поляризационный фильтр. Волновые функции спутанных пар коллапсируют, при прохождении через фильтр фотонов А.

10:?? - Интерференционная картина пропадает, так как фотоны Б не могу одновременно пройти через оба фильтра, в виду того, что волновая функция сколлапсировала.

Меня просто интересует в какое время это произойдет.