Tiene que ser una fuente de nueva información para el observador. De hecho, es lo único que puede ser por su propia definición. La función de onda (o estado cuántico) solo se puede definir como un conjunto discreto de amplitudes de probabilidad o un continuo de amplitudes de probabilidad sobre el conjunto de posibles resultados observables. Nadie ha observado nunca una función de onda. Las personas solo han observado resultados. La función de onda es una herramienta que nos ayuda a predecir algo sobre esos resultados (aunque a veces, no podemos predecir mucho). Dado que es una descripción probabilística, el colapso implica que pasamos de una distribución de probabilidad de resultados que tiene cierta “circunferencia” a una que tiene un pico agudo. Otra forma de decir esto es que pasamos de estar en un estado de incertidumbre a un estado de certeza (o casi certeza). Recordemos que escribí que la función de onda es una herramienta que nos ayuda a predecir algo. Por lo tanto, especifica cierto nivel de incertidumbre en general, ya que la incertidumbre es el otro lado de la previsibilidad. ¿Qué es la incertidumbre? A mi entender, la única forma filosóficamente coherente de definirlo sería en términos epistémicos. En otras palabras, la incertidumbre tiene que ver con la indeterminación en nuestro conocimiento sobre algo. Cuando medimos algo y esta indeterminación se elimina, reemplazándose con mayor certeza, esa interacción nos imparte información (por definición, ya que la información a menudo se define como reducción de la incertidumbre). Sin embargo, la información no necesariamente aumenta en el universo.
Permítanme abordar el último reclamo. Si suponemos que la cosa que se está midiendo y yo (y el resto del universo físico) juntos formamos un sistema cerrado, uno que no interactúa con nada más, entonces la información simplemente se transfirió desde una parte del universo (el objeto) , para mí (el observador). Sin embargo, es posible que no se haya creado o destruido información en total, considerando todo el universo. De hecho, esto está implícito si asumimos que la evolución de Schrödinger (determinista, unitaria) es fundamental, incluso en el curso de la realización de una medición. En otras palabras, si postulamos un ser que todo lo ve (y si no crees en uno, asúmalo como un experimento mental), entonces nuestra medición del objeto no necesariamente causa ningún nivel de sorpresa. Para ser claros, se trata de alguien que conoce el estado cuántico en cualquier momento, tal como lo sabríamos si hubiéramos sabido un estado pasado exacto del universo con una precisión infinita (y suponiendo nuevamente que la evolución unitaria de Schrödinger es el único tipo de evolución) . Necesito referirme a este ser que todo lo sabe, al menos con el propósito de discusión, porque he definido la incertidumbre epistémicamente y, por lo tanto, esa definición siempre requiere una perspectiva consciente. No puede ser sin perspectiva (o de lo contrario no tiene sentido la noción de certeza o la de incertidumbre, por lo que afirmo).
La idea de que no se agrega o elimina información de todo el sistema es consistente con la interpretación totalmente unitaria de la mecánica cuántica. Bajo este supuesto, surgen descripciones de sistemas cuánticos abiertos, y estos dan como resultado operaciones en subsistemas que hacen que parezca que estos subsistemas están siendo “medidos” por su entorno. Estas descripciones pueden derivarse directamente si comenzamos con interacciones puramente unitarias (es decir, Schrödinger); véase, por ejemplo, el cap. 8 de Nielsen and Chuang’s Quantum Computation and Quantum Information. Debido a que las evoluciones de los subsistemas parecen medidas, las cosas parecen como si se introdujera incertidumbre bajo este paradigma. Sin embargo, es fundamental tener en cuenta que la incertidumbre se introduce solo desde una perspectiva , específicamente una que solo puede monitorear un subsistema y no todo el sistema cerrado. Sin embargo, notamos que la entropía de Von Neumann de todo el sistema cerrado permanece constante (de hecho cero, suponiendo que comenzamos con un estado inicial definido del sistema total). Solo aumenta la entropía (es decir, la incertidumbre) de los subsistemas, lo que da una interpretación de la entropía que surge únicamente de los grados de libertad que no se tienen en cuenta.
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Otra forma de decir esto último es que un ser que se limita a observar un subsistema de un sistema cerrado probablemente tendrá incertidumbre sobre el subsistema (si está correlacionado con el resto del sistema más grande, que es la porción restante que está limitada, ser parcialmente conocedor no tiene información sobre). Quien puede seguir la evolución de todo el sistema más grande no tiene incertidumbre. La perspectiva de un laboratorio humano necesariamente tiene incertidumbre porque la única forma en que podemos sondear un sistema cerrado es interactuando con otro sistema, dejándolo ya no cerrado. Simplemente no podemos conocer el estado de todo el sistema, que consiste en todas las partes que interactúan, ya sea inicialmente o en cualquier momento. Por lo tanto, nos quedamos con la incertidumbre. Esta incertidumbre es fundamentalmente diferente de (y más fuerte que) la incertidumbre clásica, y esto es el resultado del hecho de que las correlaciones cuánticas son más fuertes que las correlaciones clásicas, pero este es un tema para otra pregunta, que creo que se discutió en otra parte de Quora.
En resumen, de acuerdo con esta comprensión de la mecánica cuántica, que otros podrían rechazar, la incertidumbre es solo local. No es global. Por esta razón, la información solo se adquiere o se pierde localmente y nunca globalmente. De hecho, a nivel mundial, nunca sucede nada muy interesante. La evolución unitaria es simplemente un cambio del sistema de coordenadas global (un cambio de base), y se puede argumentar que generalmente no es interesante y más bien conservador y poco sorprendente.
