Si la información no puede propagarse más rápido que la luz, ¿cómo funciona el enredo cuántico?

La respuesta corta es: la información transportada por el entrelazamiento cuántico no es inmediatamente evidente, y requiere una comparación casual, más lenta que la luz, para obtener información útil .

Las funciones cuánticas tienen resultados aleatorios. Es obvio que los patrones en estos resultados cambian inmediatamente debido al enredo, pero no puede saber que este cambio fue de un compañero enredado hasta que reciba un mensaje de ese compañero para corroborar la historia.

Por ejemplo, los fotones con un enredo de polarización siempre se manifestarán con polarización opuesta, sin importar dónde aparezcan en el universo. Si observa solo una partícula, todavía se ve al azar, pero si observa ambas (usando métodos más lentos que la luz), puede compararlas y ver que inesperadamente están en ángulos de polarización perfectamente opuestos.

Otros experimentos para precisar este efecto nos han demostrado que podemos ver una “historia” de lo que una partícula “podría haber pasado si hubiera seguido otro camino”, como en el experimento de doble rendija y el probador de bombas Elitzur-Vaidman. Esto nos dice que hay un efecto instantáneo , a pesar de que no podemos medirlo a menos que comuniquemos la información a través de un canal más lento que la luz.

Según la relatividad especial, la velocidad de la luz es el límite superior para las velocidades de los objetos con masa de reposo positiva, y los fotones individuales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz. “Einstein una vez llamó a la velocidad de la luz” El límite de velocidad del Universo “. Afirmó que viajar más rápido que la velocidad de la luz violaría el principio de causalidad “.

Según la teoría general de la relatividad, la luz que se mueve a través de fuertes campos gravitacionales experimenta un cambio de rojo o azul. Durante la caída del fotón en el campo gravitacional, su energía (masa) aumenta. Según W = dmc ^ 2, la fuerza de gravedad realiza un trabajo sobre el fotón, por lo que la masa (energía) del fotón y su frecuencia aumenta (o disminuye) de v a v ‘la dada por;

G es la constante gravitacional; M es la masa del cuerpo, c es la velocidad de la luz, r es la distancia desde el centro de masa del cuerpo. El signo más se refiere al desplazamiento al azul y el signo menos se refiere al desplazamiento al rojo.

También en presencia de gravedad, la velocidad de la luz no es la misma para todos los observadores. La derivación de Einstein de la velocidad variable de la luz en un potencial de campo gravitacional de la siguiente manera:

Donde c es la velocidad de la luz en el vacío y c ‘es la velocidad de la luz en el campo gravitacional. Cabe señalar que no hay consenso sobre la velocidad de la luz en un campo gravitacional. Por ejemplo; entonces, en presencia de gravedad, la velocidad de la luz se vuelve relativa (variable según el marco de referencia del observador). Esto no significa que los fotones aceleren o desaceleren; esto es solo la gravedad, lo que hace que los relojes funcionen más lentamente y que las reglas se reduzcan. El problema aquí proviene del hecho de que la velocidad es una cantidad dependiente de coordenadas y, por lo tanto, es algo ambigua. Para determinar la velocidad (distancia recorrida / tiempo tomado) primero debe elegir algunos estándares de distancia y tiempo, y diferentes opciones pueden dar diferentes respuestas. Esto ya es cierto en la relatividad especial: si mide la velocidad de la luz en un marco de referencia acelerado, la respuesta, en general, diferirá de c. Basado en la solución de Schwarzschild de la ecuación de Einstein del campo gravitacional, se demuestra que la velocidad de la luz cambiaría y la isotropía de la velocidad de la luz sería violada en el campo gravitacional con simetría esférica.

La descripción anterior es compatible con el concepto puntual de la mecánica cuántica, pero es incompatible con nuevos enfoques y evidencias. En mecánica cuántica, el concepto de una partícula puntual se complica por el principio de incertidumbre de Heisenberg, porque incluso una partícula elemental, sin estructura interna, ocupa un volumen distinto de cero. De acuerdo con la mecánica cuántica de que el fotón y el electrón son partículas no estructuradas, no podemos responder las preguntas sin respuesta.

Con todo el esfuerzo realizado en las últimas décadas en QED, hay una pregunta fundamental que nunca se ha planteado o si se ha planteado (no hemos visto) se ignora. En la física moderna, una partícula cargada emite y absorbe energía, pero su mecanismo no se describe. Entonces la pregunta es; Si el fotón es una partícula no estructurada, con masa en reposo cero y sin carga eléctrica (y neutral), ¿cómo las partículas cargadas la absorben y la irradian? Hay muchos artículos que muestran que el fotón tiene un límite superior de masa y carga eléctrica, que son consistentes con las observaciones experimentales. Las teorías y experimentos no se han limitado a fotones y también se incluirán gravitones. Para la gravedad ha habido debates vigorosos sobre incluso el concepto de masa de reposo de gravitones.

En las últimas décadas, se discute la estructura del fotón y los físicos están estudiando la estructura del fotón. Alguna evidencia muestra que el fotón consiste en cargas positivas y negativas. Además, un nuevo experimento muestra que la probabilidad de absorción en cada momento depende de la forma del fotón, también los fotones tienen unos 4 metros de largo, lo que es incompatible con el concepto no estructurado.

Para estudiar y comprender la estructura del fotón, necesitamos describir la relación entre la frecuencia y la energía del fotón. El cambio de frecuencia del fotón en el campo gravitacional ha sido demostrado por el experimento Pound-Rebka. Cuando el fotón cae una distancia igual y hacia la tierra, de acuerdo con la ley de conservación de la energía tenemos:

Cargas de color y color magnético

Un fotón con la energía más baja posible también transporta campos eléctricos y magnéticos. Por lo tanto, las características de los gravitones ingresados ​​en la estructura del fotón deben comportarse de una manera que, junto con la explicación de la energía del fotón, describa el aumento en la intensidad de los campos eléctricos y magnéticos. En otras palabras, algunos de estos gravitones causan un aumento del campo eléctrico del fotón y otros gravitones aumentan la intensidad de los campos magnéticos. Además, no solo un fotón en el nivel más bajo de su energía está formado por algunos de los gravitones, sino que también sus miembros formados tienen propiedades eléctricas y magnéticas que se llaman carga de color y color magnético en la teoría CPH. El siguiente paso es especificar las cargas de color y los colores magnéticos en los que se obtiene prestando atención al menos al cambio en la energía del fotón en un campo gravitacional mientras se mueve hacia el cambio de gravedad azul.

Al producir campos eléctricos positivos y negativos, se forman dos campos magnéticos alrededor de los campos eléctricos que se forman. Por lo tanto, se harán dos grupos de colores magnéticos. Entonces la matriz CPH se define de la siguiente manera:

La matriz CPH muestra la energía de menor magnitud de un fotón.

Energía Sub-Cuántica (SQE)

Utilizamos la matriz CPH para definir energías sub cuánticas positivas y negativas de la siguiente manera: la primera columna de la matriz CPH se define energía sub cuántica positiva y la segunda columna de la matriz CPH se define energía sub cuántica negativa, entonces;

La cantidad de velocidad y energía de las energías sub cuánticas positivas y negativas son iguales, y la diferencia entre ellas solo está en el signo de sus cargas de color y dirección de flujo de color magnético.

Fotones virtuales

Hay dos tipos de fotones virtuales, fotones virtuales positivos y negativos que se definen de la siguiente manera:

Un fotón real está formado por un fotón virtual positivo y un fotón virtual negativo:

Allí, n y k son números naturales. Hasta ahora, la producción de energía electromagnética (fotones) se describió mediante el uso del desplazamiento azul gravitacional, en fenómenos inversos, los fotones se descomponen en fotones virtuales negativos y positivos. En el desplazamiento al rojo, los fotones virtuales también se descomponen en energías sub cuánticas positivas y negativas ( SQE s), y las energías sub cuánticas (SQE) también se descomponen en cargas de color y colores magnéticos. Las cargas de color y los colores magnéticos se separan, pierden su efecto entre sí y se convierten en gravitones. Además, existe una relación entre el número de SQEs en la estructura del fotón y la energía (también frecuencia) del fotón.

Entonces, los fotones son una combinación de fotones virtuales positivos y negativos. El fotón es un dipolo eléctrico muy débil que es consistente con la experiencia y se afirman estos artículos. Además, esta propiedad del fotón (dipolo eléctrico muy débil) puede describir la energía de absorción y emisión por partículas cargadas.

Principio de Graviton

Graviton es la unidad de energía más minúscula con masa constante m (G) que se mueve con una magnitud constante de velocidad V (G) de modo que V (G)> c, en todos los marcos de referencia inerciales. Cualquier interacción entre el gravitón y otras partículas existentes representa un momento de inercia I donde la magnitud de V (G) permanece constante y nunca cambia. Por lo tanto;

Basado en el principio de gravitón, la velocidad total de la velocidad de transmisión y la no transmisión de gravitón es constante. Además, la energía de transmisión total y la no transmisión de gravitón es constante, de modo que:

Como la masa y la velocidad del gravitón son constantes, su energía permanece constante y solo su energía de transmisión cambia a energía de no transmisión y viceversa. Los gravitones se combinan entre sí y producen grandes cantidades de cuantos de energía, y la energía se convierte en materia y antimateria. De hecho, todo se ha formado de gravitón. Este enfoque del gravitón nos ayuda a describir el vacío cuántico y generalizar las ecuaciones de Maxwell desde el electromagnetismo hasta el campo gravitacional.

Principio de energía sub-cuántica

Un SQE es una energía muy pequeña con NRP (partícula en condición de nunca en reposo) masa m (SQE)

que se mueve con velocidad V (SQE)> c en relación con el marco de referencia inercial y en cada interacción entre SQE s con otras partículas o campos, el valor de velocidad de SQE permanece constante; como en cada condición física que tenemos;

El principio SQE muestra que, en cada condición, la masa, la energía y la cantidad de velocidad de SQE permanecen constantes, y solo la velocidad de transmisión V (SQET) y la energía

de SQE se convierten a su velocidad de no transmisión V (SQES) y energía E (SQES), y viceversa. Entonces tenemos;

Velocidad de la luz

De acuerdo con el principio de Relatividad Especial, la velocidad de la luz en el vacío es constante e igual a c para todos los observadores de inercia, y es independiente de la fuente de luz. ¿Cómo podemos concluir este principio utilizando el principio de energía sub cuántica? Primero, de acuerdo con el principio de SQE (que también es el resultado del principio de gravitón), la cantidad de velocidad lineal de SQE depende de la interacción entre SQE y las otras partículas (o campos) en el medio. Entonces, en el vacío, el fotón (luz) no tiene interacción con otras partículas o campos fuera de la estructura del fotón (suponga que el efecto gravitacional del vacío es insignificante), por lo tanto, la velocidad lineal de los SQE en la estructura de los fotones es constante y igual a v (SQE) = c. Además, la velocidad lineal de los fotones virtuales en el vacío es la misma cantidad de c . En general, demostremos la velocidad de los fotones como

, cambia de un entorno a otro que en el vacío es c , significa que la velocidad de la luz en el vacío también es v (luz) = c. Así que eso:

Por lo tanto, la velocidad lineal del fotón depende de las condiciones ambientales. Igual que los gravitones y la energía sub cuántica, pero la cantidad total de velocidad de transmisión y velocidad de no transmisión del fotón es constante y es igual a v (luz), al cambiar las condiciones ambientales, como el fotón entra al agua, una parte de su velocidad lineal se convierte en velocidad no lineal y en este caso tenemos v (luz)

Como muestra el principio de la energía sub cuántica, la velocidad de transmisión total y la velocidad de no transmisión de SQE es siempre constante en relación con el marco de referencia inercial y es una propiedad intrínseca de la naturaleza, que también se ve afectada por el principio de gravitón, porque SQE de se hacen gravitones. Entonces, la cantidad de velocidad de transmisión (en este caso, velocidad lineal) de SQE es independiente de la fuente de luz del emisor.

La relatividad (tanto SR como GR) está relacionada con los marcos de referencia, significa que la relatividad está hablando de lo que sucede en los marcos de referencia. En otras palabras, la relatividad explica lo que observan los observadores. En SR, las leyes de la física y la velocidad de la luz en el vacío son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales.

“La relatividad especial muestra que el tiempo se ralentiza para cualquier cosa en movimiento, incluidas las personas. Cuanto más rápido vamos, más se ve afectado el tiempo”.

¿Por qué “el tiempo se ralentiza”? La relatividad no responde. Pero dilatación del tiempo consistente con las experiencias. Por otro lado, la mecánica cuántica describe el comportamiento de las partículas de materia y sus interacciones con la energía en la escala de partículas subatómicas. La mecánica cuántica y la relatividad tienen sus propios elementos, describen la forma de interacción entre ellos y tienen una visión especial de la cantidad de tiempo.

La relatividad y la mecánica cuántica “generalmente se prueban, están ampliamente separadas, sus principios fundamentales rara vez se estudian conjuntamente”.

Debido a esta razón, existe la duda de que el enredo es la esencia de la rareza cuántica o es la esencia de la geometría del espacio-tiempo. De hecho, el gravitón (también, las cargas de color y el imán de color) es información pura que, para un observador real, se mueve con velocidad infinita.

Entrelazamiento cuántico

Todas las partículas son gravitones de intercambio constante (y cargas de color) que se mueven más rápido que la velocidad de la luz. Cuando una carga de color llega a la partícula A desde la partícula B, la partícula A reacciona a la partícula B, lo mismo ocurre con la partícula B, por lo que se enredan.

Además, la entropía de un sistema está difundiendo información. Una estrella irradia debido a su poder inherente en el que nos lleva a notar su existencia y características físicas. La información relacionada con una estrella se puede revelar a través de los fotones, que emite. Por lo tanto, podemos revelar y comprender para un fotón tanto su existencia como sus propiedades cuando lo observamos directamente mediante un fotón real o podemos revelarlo a través de un fotón virtual que es emitido por un electrón. Estas revelaciones están relacionadas con el universo obvio, pero la información relacionada con la existencia y las propiedades de las partículas fundamentales también es propagada por los gravitones a una velocidad mayor que la velocidad de la luz. Como sabemos, los siguientes elementos no son observables para nosotros porque:

Por lo tanto, el entrelazamiento cuántico es explicable en un espacio no obvio. Una conclusión importante de esta discusión será la siguiente:

En un universo obvio, el tiempo físico no existe, independientemente de la materia (energía). Siempre que se trata de “tiempo”, se asocia un reloj, porque el ser humano también tiene una existencia física y, en consecuencia, él / ella también es un reloj. Por otro lado, una existencia física (capaz de ser obvia) se hace en su propio espacio, y en el momento en que se crea, comienza su tiempo. Por lo tanto, el hombre también es un reloj y cuando hablamos de la naturaleza del tiempo, además de comparar el ritmo del movimiento de los relojes, nada más es explicable en física.

Leer más: ¿Sabemos por qué hay un límite de velocidad en nuestro universo?

¿Existe una conexión entre la gravedad cuántica y el enredo?

Si la información no puede propagarse más rápido que la luz, ¿cómo funciona el enredo cuántico?

Existen tres enfoques amplios * para comprender el enredo y la desigualdad de Bell.

  1. Las partículas (o pares de partículas, etc.) nunca tuvieron propiedades hasta que las midió. Esta es la respuesta más común, y no implica ninguna transferencia de información FTL, simplemente algo de física contra intuitiva.
    Esto no viola la relatividad (posiblemente sentido común, pero de todos modos estamos más allá del sentido común).
  2. Transferencia de información FTL. En algo como la hipótesis de la onda piloto, el estado de la partícula es el resultado de los estados de otras partículas en todo el universo. la “información” sobre sus estados se transfiere instantáneamente. Algunas personas sienten que esto es una violación de la relatividad, algunas argumentan que no lo es. En la mayoría de las variaciones no se puede usar para violar la causalidad … pero parece implicar que podría haber un marco de referencia preferido. De vuelta a la relatividad de Lorentz entonces …
    Podría decirse que viola la relatividad, aunque no de una manera que cause problemas reales.
  3. Superdeterminismo. Toda la información que la onda piloto transfiere instantáneamente, ya era conocida por cada partícula en el momento de su creación. Todas las partículas llevan toda la información todo el tiempo (de alguna manera). Esto incluye la decisión de qué medida hará (y su elección de universidad, cereal de desayuno, etc. desde ahora hasta el final de los tiempos).

    A mucha gente no le gusta el superdeterminismo … ¿puedes ver por qué? Todavía es bastante lógico, y Gerard t’Hooft lo está trabajando.

    Esto no viola la relatividad.

Así que supongo que la respuesta es que no lo sabemos. Pero tal vez muestre que Einstein estaba equivocado y Lorentz tenía razón … o más probablemente (creo) que no se trata de transferir información.

* Voy a decir que hay otro también. No lo he visto escrito así, pero por lo que puedo ver, la interpretación transaccional diría que, dado que se permite la información retrocausal, los resultados siempre estuvieron allí, solo almacenados en las interacciones que se mueven hacia adelante y hacia atrás en el tiempo.

Si bien no me gusta la interpretación transaccional en general, parece una buena característica de la idea.

Esto tampoco violaría la relatividad.

En la teoría de campo cuántico funciona mediante un proceso simple llamado colapso cuántico . Al menos eso es lo que aprendí de Julian Schwinger, pero este punto de vista no es compartido por muchos otros físicos. El punto es que no puede suceder nada significativo, incluida la transferencia de información, a menos que la energía se transfiera de un cuanto a otro, y esto solo puede suceder si el primer cuántico desaparece o colapsa. En mi libro (puede leer el Capítulo 1 gratis en quantum-field-theory.net), después de describir el colapso cuántico, abordo el problema del enredo de la siguiente manera:

“El colapso cuántico también puede ocurrir si se crean dos cuantos juntos para que sus propiedades (giro, impulso, etc.) estén interrelacionadas. Se dice que tales cuantos están enredados ; Si un cuanto se colapsa o cambia su estado, el otro debe hacer lo mismo y debe hacerlo instantáneamente. Los experimentos con fotones enredados han demostrado que cuando el giro de un fotón cambia (a través de la interacción con un imán), el otro giro también cambia, y lo hace al mismo tiempo, sin importar qué tan separados estén los fotones. Esto es lo que Einstein llamó “acción espeluznante a distancia”.

“Resolución . En QM no hay forma de explicar esto, pero en QFT es solo otra instancia, una instancia más elaborada, de colapso cuántico. Si uno puede aceptar que un solo cuántico, incluso si se extiende sobre kilómetros de espacio, puede colapsar instantáneamente, no es demasiado difícil aceptar que dos cuantos enredados pueden hacer lo mismo. Desafortunadamente, las resoluciones de QFT a estas paradojas no han penetrado mucho en la conciencia pública. En cambio, la mayoría de la gente cree que el gato de Schrödinger está medio muerto y medio vivo, que la posición de una partícula se determina cuando alguien mira y que el enredo es “espeluznante”.

De hecho, en QE no puede enviar información.

Cómo funciona … No sabemos exactamente. Depende mucho de la interpretación de la mecánica cuántica que más creas.

En cualquier caso, algo que conecta dos objetos puede viajar más rápido que c, siempre que no se pueda enviar información, por lo tanto, no se puede violar la causalidad.

La única explicación causal realista de la violación de la desigualdad de Bell es algo más rápida que la ligera influencia causal.

Si rechaza esta explicación, debe renunciar al realismo (en la variante bastante débil del criterio de realidad EPR) así como a la causalidad (donde debe rechazar el principio de causa común de Reichenbach). Después de esto, no puede haber una explicación en el significado habitual de la palabra. Puede usar cualquier explicación conocida de la astrología, estas explicaciones tampoco son realistas ni causales.

Vea La violación de la desigualdad de Bell para obtener una explicación simple de por qué no hay otra opción que una transferencia de información oculta más rápido que la luz.

Una interpretación es decir que la hipótesis de la localidad es incorrecta (al menos en este caso especial): las dos partes enredadas “lejanas” están en hechos no muy lejanos según este criterio.

Otra interpretación obsoleta fue sobre la variable oculta. El teorema de Bell demostró que es imposible … bajo la hipótesis de la localidad, además parece que su validez se ha disputado recientemente. Entonces, después de todo, tal vez esta posibilidad ya no esté en desuso.

Así: Moneda girando = 1 / sqrt (2) (| H, T> + | T, H>). Moneda aterrizada = | H, T> o | T, H>. Esto no requiere una “comunicación más rápida que la luz” entre las dos caras de la moneda, ni le permite enviar información, ya que se vería así:

Bob: 10110110

Alice: 01001001

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