¿Se ha malinterpretado la superposición cuántica?

Tener diferentes probabilidades de ser encontrado en diferentes lugares por una medición (que es lo que queremos decir con la función de onda) no es lo mismo que estar en muchos lugares a la vez, si por esto último te refieres en el sentido de “sentido común macroscópico” , “Estoy aquí. También estoy aquí, y aquí, y aquí “.

Y, sin embargo, las consecuencias de la ubicación distribuida del electrón son, de hecho, bastante similares a su ubicación real en todos esos lugares a la vez, pero con interferencia .

Recomiendo pensar en términos de amplitudes : un proceso que involucra un electrón deslocalizado tiene una amplitud de la posibilidad que resultaría si estuviera en una posición, y otras amplitudes de otras posibilidades; Todas esas amplitudes se suman y luego se cuadran para dar la distribución de los posibles resultados. Debido a que se agregan antes de que la suma sea cuadrada, vemos términos de interferencia como en cualquier tipo de fenómeno de onda.

Sospecho que esto no hace que sea más fácil de entender. ¡Bienvenido al club!

No, la superposición parece ser muy real. No es simplemente que no podamos predecir la ubicación de la partícula, sino que solo podemos calcular las probabilidades. Si todo el problema fuera impredecible, no habría tanto alboroto sobre la física cuántica.

Un experimento que muestra muy bien que los electrones están en dos estados cuánticos mutuamente excluyentes a la vez es el efecto zeno cuántico demostrado por primera vez por Itano et al en 1990. Este experimento no puede entenderse si suponemos que el electrón estaba en un estado, solo que nosotros No sabía cuál hasta que realizamos una observación. No, el experimento solo puede entenderse suponiendo que el electrón estaba en una superposición de ambos estados simultáneamente.

La descripción completa del experimento es larga, pero si está interesado, lo expliqué aquí.

La respuesta de Gerard Bassols a ¿Cómo puede un electrón estar en un estado de superposición pero cambiar cuando se lo observa?

Esta declaración necesita un poco de refinamiento. La probabilidad de que un objeto esté en varios lugares al mismo tiempo es cero. Podemos probarlo experimentalmente porque nunca se observa un objeto en múltiples ubicaciones al mismo tiempo. Lo que realmente se distribuye es la función de onda. Es una rutina hacer un experimento que permita que una partícula tome varias rutas y luego haga la siguiente pregunta: ¿la partícula ha estado en varios lugares al mismo tiempo? La respuesta será si. por ejemplo, un fotón que atraviesa un divisor de haz en rutas separadas A y B y luego se vuelve a enfocar en un punto. Si el experimento está diseñado para medir la ruta por la que pasó, el 50% de las veces mostrará A y el 50% B. Si está diseñado para responder: pasó por A y B Vs. “Solo tomó una ruta de las dos, A o B”, el resultado siempre será “ambos”.

¿Cómo interpretamos estos resultados? No podemos observar el fotón en A y B, sin embargo, en nuestro experimento nos dice que fue en ambos sentidos. No existe una interpretación universalmente aceptada y usted tiene derecho a la suya. Lo que se acepta universalmente es que si calcula las amplitudes como una superposición de ambas rutas, puede predecir los resultados correctos de sus experimentos.