Esta pregunta, a diferencia de la mayoría incluso en QM, es bastante complicada. Es bastante difícil de explicar. Lo intentaré de todos modos, porque disfruto ese tipo de desafío. No puedo hacer que la explicación sea satisfactoria para todos, porque la gente todavía discute al respecto. Solo puedo dar mi opinión. También desafortunadamente, como con todo lo cuántico, es difícil hablar de una cosa sin hablar de todo. Haré todo lo posible para esbozar las otras cosas de las que necesito hablar. He puesto enlaces de Wikipedia para que pueda ver los detalles sangrientos, si lo desea, aunque no he basado mi respuesta en ellos.
El principio de incertidumbre de Heisenberg
http://en.wikipedia.org/wiki/Unc…
El Principio de incertidumbre, atribuido a Heisenberg pero con mucho trabajo de otros, establece que ciertos pares de atributos no pueden determinarse simultáneamente más allá de una cierta precisión. Está respaldado por enormes cantidades de datos. Tenga en cuenta que esto no se debe a que nuestros instrumentos no son lo suficientemente buenos. Todo lo contrario; solo se descubrió cuando nuestros instrumentos se volvieron lo suficientemente buenos como para que pudieran detectar precisión simultánea si estuviera allí.
- Si 2 partículas están enredadas, y colocamos una en un campo de gravedad en la Tierra, y la otra en el espacio, ¿la dilatación del tiempo de la Tierra también afectaría a la partícula enredada que reside lejos de la Tierra? ¿O esto evitaría la dilatación del tiempo en la Tierra?
- Exceso de materia sobre antimateria: cuando los científicos descubren una nueva partícula, ¿cómo saben si es una materia o una partícula antimateria?
- ¿Puede la energía potencial de una partícula ser negativa? En caso afirmativo, ¿en qué caso es posible?
- ¿Hay algún intento de un químico para describir las interacciones de las partículas subatómicas y sus enlaces?
- ¿Puede una partícula de K + descomponerse en un Pi + y un fotón?
El ejemplo clásico es la posición y el momento de una partícula. Esta es una de las formas de expresarlo (imagen extraída de Wikipedia): 
Eso dice que la desviación estándar de la posición multiplicada por la desviación estándar del momento es mayor o igual que la barra h sobre 2. La barra H es solo una constante, la constante de Planck, dividida por 2π. (Si su fuente es extraña, eso es 2 veces pi, no 2 veces n.)
Ahora, esto no solo se aplica a la posición y al impulso. Se aplica a muchas cosas, como la energía y la tasa de cambio de la energía en el vacío (razón por la cual hay fluctuaciones) y la correlación de polarización entre fotones enredados.
La paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)
http://en.wikipedia.org/wiki/EPR…
La paradoja EPR, de 1935, imagina dos partículas, idénticas entre sí, alejándose en direcciones opuestas. Mides la posición de uno y el impulso del otro. Dado que son idénticos, entonces debería poder conocer el momento y la posición de ambas partículas exactamente, violando el Principio de Incertidumbre. O de lo contrario no puede, en cuyo caso medir uno debe hacer algo a distancia del otro, ir más rápido que la luz y violar la relatividad. Esa es la lógica, de todos modos.
Tenga en cuenta que hablar sobre el acto de medición que colapsó la función de onda estaba en todas partes en 1935. Es decir, cuando mide, hace que algo le pase a la partícula para que tenga un valor clásico de algún tipo. Esto a veces se llama la Interpretación de Copenhague, pero creo que es más diferente, atribuible a John von Neumann.
La conclusión más común fue que había algunas variables ocultas (específicamente, variables locales ocultas). Es decir, había algo en las partículas, algo de información de estado, eso es definitivo, pero no se ve con los experimentos habituales. Entonces, tal vez haya realmente una especie de posición e impulso clásicos definidos , ocultos en esas variables. Es solo que tienes que ser muy complicado con las medidas para llegar a él. Tal vez una medida a veces se hace ping en lugar de pong a veces, pero las cosas realmente están ahí; solo tienes que ser inteligente para encontrarlo. Siguiendo esta idea, parecía que podría obtener los resultados sin violar el Principio de incertidumbre o la Relatividad.
La posibilidad de variables ocultas no locales fue y se discute a menudo, pero eso parecería violar la relatividad.
La desigualdad de Bell
http://en.wikipedia.org/wiki/Bel…
A alguien le llevó bastante tiempo, unos 30 años, descubrir un buen experimento que fuera convincente para mucha gente. La desigualdad de Bell (o teorema) proporcionó algunas buenas ideas para probar ideas como EPR. Si es cierto, la desigualdad de Bell, indicaría que no puede haber variables ocultas locales, pero ¿es cierto?
Se han realizado muchos experimentos. Ninguno es perfecto, y ha habido muchas críticas. Sin embargo, ha surgido el consenso de que la desigualdad de Bell es correcta.
Aquí hay un boceto de una prueba. Se toma un átomo de positronio, un electrón y un positrón. Esto se descompone en dos fotones que tienen polarización opuesta en direcciones opuestas. Pones dos filtros polarizadores, uno en cada extremo (llámalos A y B). Puedes activar los filtros. Después de los filtros, pones detectores, y se activan o no. Eso te dice si la polarización del fotón corresponde al ángulo que has seleccionado girando los filtros. Cuando haces esto, suceden cosas interesantes.
1) Existe una correlación entre la polarización, y es bastante clara. Pero solo puede hacer la correlación al obtener información de A y B nuevamente. Entonces, tal vez un par de cables con señales, o tal vez un par de científicos que lo han escrito. Nunca, nunca más rápido que la luz.
2) Sin esto, no hay forma de establecer el filtro en A y que alguien en B pueda obtener información sobre A, incluso si inventa un código de antemano. Por lo tanto, no puede enviar una señal más rápido que la luz.
3) La distribución estadística en A y B no sigue las reglas de ninguna teoría básica local de variables ocultas concebible. Sigue las reglas de QM a una T.
Algunas personas han inventado mecanismos variables ocultos cada vez más elaborados para evitar esto, pero los que han sido probados han fallado. La mayoría de la gente está convencida de que, incluso en principio, no existe una idea variable oculta que funcione.
Incertidumbre en las olas
(ver entrada de Wikipedia arriba)
Voy a hablar un poco sobre las olas con la esperanza de obtener una comprensión más intuitiva del principio de incertidumbre.
No quiero prestar demasiada credibilidad a la idea de dualidad partícula / onda. En lo que a mí respecta, esa idea representa un tipo de confusión y genera más calor que luz. Sin embargo, las matemáticas de QM son onduladas, por lo que puede conducir a una idea, siempre y cuando no tome el concepto de una ola demasiado literalmente.
Considera un tono musical. Tal vez una bifurcación de tono a 440Hz, dando un A. medio. Aquí hay una imagen de una onda sinusoidal, el tipo de onda más simple, nuevamente sacada de Wikipedia. Está lo suficientemente cerca de lo que escuchas de un pitch fork para jazz: 
Es una ola porque sube y baja. Hay una longitud de onda. La frecuencia es la velocidad de la onda dividida por la longitud de onda. Eso da el tono, en este caso A 440.
Ahora, queremos tener el mismo tono, 440 Hz, pero también queremos saber exactamente cuándo comienza la onda a tiempo (o exactamente dónde está en el aire desde el diapasón). Con una imagen como la de arriba, estamos bastante bien, porque muestra aproximadamente una longitud de onda y media. Podemos ver que es una ola, y ahí está. Está en esa caja.
Si estrechamos el cuadro, nos encontramos con problemas. Podemos llegar a media longitud de onda, y está bastante bien. Sube y baja. A un cuarto de longitud de onda, hay serios problemas. Tome el bit de la izquierda de la caja a la primera línea vertical. Bueno, sube, pero no vuelve a bajar. Si eso es todo lo que medimos, bueno, tal vez se nivela y continúa subiendo y tiene una frecuencia fundamental más baja, pero todos esos movimientos son una frecuencia más alta. Podría ser casi cualquier cosa.
Podríamos medir la onda al tener un micrófono y encenderlo y apagarlo rápidamente. Hasta media longitud de onda, está bien. Sin embargo, menos que eso, y se verá más como un clic o un pop. Lo hemos medido con mayor precisión, pero a expensas de que ya no sea A 440. Entonces, nuestra medición hace que la calidad del tono desaparezca.
Tenga en cuenta que esto no sucede porque nuestro micrófono es malo. Sucederá incluso con el mejor micrófono. Tampoco sucede porque el micrófono le hace algo a la ola. Es una propiedad inherente de esas cosas que salen del diapasón. Nos guste o no, solo tenemos que lidiar.
Mi toma
Llamo a esto mi opinión, no porque la haya inventado; Estoy lejos de ser el único que piensa de esta manera. Es solo porque algunas personas todavía discuten.
La posición precisa y clásica y el impulso de las partículas no existen. La paradoja de EPR es casi tautológica. Comienza con el supuesto de que lo hacen y concluye que lo hacen (llamándolos a ellos y a otras propiedades variables locales ocultas). Básicamente es mucho trabajo, solo para concluir lo que asumiste en primer lugar.
El A-440-ness de un tono y exactamente cuándo comienza no existen juntos. La idea de que lo hacen es un concepto idealista que no se refleja en la realidad. De la misma manera, la posición precisa y clásica y el impulso de una partícula no existen. No están en variables ocultas. No existen en absoluto. Ni siquiera realmente significan nada. Son conceptos útiles e importantes en conjunto, para una ruta de partículas larga o para muchas partículas (y muchas otras cosas, incluido todo el universo). Pero tratar de especificarlos más allá de cierto punto dado por el principio de Incertidumbre no tiene sentido. No importa cuánto lo intentes, no puedes hacerlo.
Esto significa que, nuevamente, nos guste o no, el universo simplemente no es clásico. Nuestras intuiciones, que basamos en vivir en un mundo con grandes números cuánticos, simplemente no funcionan.
Por lo tanto, cualquier experimento que intente obtener una radio superluminal seguramente fracasará. Por supuesto, no puedo hacer todos los experimentos posibles, pero se han hecho suficientes para convencerme de que la naturaleza de la realidad realmente, sinceramente, corresponde a QM. Las ideas clásicas solo funcionan como aproximaciones, pero a medida que se vuelven cada vez menos aproximadas y más precisas, QM lo morderá.
