量子纠缠的问题,|Ψ+> = 1/√2 ( |H>1 |H>2 + |V>1 |V>2 )

量子纠缠的问题,

|Ψ+> = 1/√2 ( |H>1 |H>2 + |V>1 |V>2 )
|Ψ-> = 1/√2 ( |H>1 |H>2 - |V>1 |V>2 )
|Φ+> = 1/√2 ( |H>1 |V>2 + |V>1 |H>2 )
|Φ-> = 1/√2 ( |H>1 |V>2 - |V>1 |H>2 )

以这个图片为例子,通俗易懂的解释四个式子中,

第一个式子表示|H>1|H>2出现的概率幅和|V>1|V>2出现的概率幅都是1/√2,进而概率是1/2,也就是出现状态|H>1|H>2和|V>1|V>2的概率均等,|H>和|V>是两种正交的偏振态,右边式子里的符号是一个代表波函数相位的符号,这四种态可作为光子1和光子2的直积空间里的一组正交基,可以两两做内积结果为0,PBS是玻片,透射H,反射V,D是探测器,在探测器前的两个玻片功能是把
|H>变成1/√2（|H>+|V>）,|V>变成1/√2（|H>-|V>）,相当于变化到另一组正交基下进行探测
再问： 这个装置会出现4种结果： 1，D1和D3同时接收到光子， 2，D2和D4同时接收到光子， 3，D1和D4同时接收到光子， 4，D2和D3同时接收到光子， 这4种结果是否一一对应那4个式子？ PBS是玻片，你貌似写错了，PBS应该是偏振分束器。 你说的玻片，功能是把|H>变成1/√2（|H>+|V>），还是把H变成V，或两者都可以？
再答： 在这图中的目的是做贝尔态分析，我认为这边应该是做变化1/√2（|H>+|V>）之前看过的的论文在探测前大多都需要做这么一步，我是这么理解的：因为如果探测到HH、HV、VH和VV中的一种都会破坏纠缠态，比如说我探测到HH，那肯定没有光子处于V态，那这个光子对肯定不在这四种纠缠态中，而变成1/√2（|H>+|V>）的话第一次|Ψ+>不变|Ψ->变成|Φ+>，把|Φ+>变成|Ψ->，然后把|Φ->变成-|Φ->，这时候由于以|Ψ+>为例，变后得到得HH和VV中的H和V可以来自|Ψ+>先前状态H或V，也就是说到这步开始H和V已经无法知道是来自于原来的H还是V了，在经过一次玻片，四个态又变回原来的态，但是现在即使探测到HH也不能说光子原来处于HH态，因为这时候的H的来源不可知了，只能知道现在的态是HH，原来的纠缠态是不是HH就不可知了，但是能断定原来的态在|Ψ+>和|Ψ->，否则不会探测到HH，这样做能把|Ψ±>和|Φ±>区分。这类的做法都是为了使探测后不知道入射的到底是H还是V，但是知道两光子H和V的相关关系，相当于宇称检测
再问： 你这个解释有点意思，如果这装置不加玻片呢？ 纠缠光子源发出的光子直接经过PBS，透射到D1和D3，或反射到D2和D4， 这样看起来，光子的偏振貌似从一出发时就决定了，而不是测量的时候才决定。
再答： 我是这么想的：从纠缠光子源的制备者来看他肯定发射给接受者的态是四者之一，他所要专递的信息也根据所传态的不同而变化，他制备纠缠态的过程就是让光子按一定比例来处于不可分解为直积的纠缠态，不加玻片进行探测就和在制备时检测到底是落在那种状态里一样，那等于制备失败了，因为制备纠缠态的过程中光子处在那种状态是不知道的，就好比制备者做了一个薛定谔猫实验，他不知道猫的死活，但是他知道制备了一个纠缠态，猫活着的几率和里面放射性物质的半衰期的关系，这时他传给另一个人，他传递的信息与放射性物质和猫的纠缠态有关，但是接收者不是去检测发送者发射了哪一种纠缠态，而是打开箱子来看猫的死活，然后得到一个直接的结果，然后反过来说发送者的纠缠态制备是失败的，因为他根本没收到纠缠态