¿Cuál es la forma más simple de tener decoherencia cuántica cuando dos partículas están enredadas al máximo?

Esta no es una respuesta, sino observaciones que utilizan argumentos clásicos. Si el tema del enredo se limita a QM y su hermana menor QFT, entonces no hay problema y se puede agregar a otro fenómeno aparentemente no lógico como la dualidad, el borrador, girando el electrón dos círculos para volver a donde estaba y otros. Pero cuando los experimentos en línea (ver más abajo) nos muestran que la polarización de un fotón cambia cuando se cambia el otro par enredado y bien separado, y ‘después’ de que salió de la fuente, el fenómeno se vuelve general y no el resultado de la construcción. de la teoría cuántica misma.

Cuando leo explicaciones de este fenómeno, siento algún tipo de explicaciones tímidas o dando vueltas en argumentos circulares que no tienen un comienzo o un final. Esto se debe principalmente a que, según las teorías cuánticas, aparentemente tenemos un proceso más rápido que la luz, y esto viola otra teoría bien establecida, a saber, la de la relatividad de Einstein. El problema principal es: ¿pueden tener eventos más rápidos que la luz y, de ser así, pueden transportar energía / información? Simple y claro y no necesita Bell o teorías estadísticas similares y lo dejo así. Para conciliar las dos imágenes, algunos volvieron a la relatividad y cavaron lo que se llama la solución ‘agujero de gusano’ de las ecuaciones de Einstein, donde puedes tener procesos más rápidos que la luz que permanecen dentro de la relatividad.

La respuesta más probable en mi opinión, es que la conexión instantánea con el resto del mundo es cierta, pero esto no puede llevar ninguna energía / información. El hecho de que surja en la relatividad y en QM es solo una manifestación del hecho de que estas teorías, a pesar de provenir de diferentes orígenes, son capaces de captar los mismos hechos. Creo que esto no es inesperado, porque todos modelan el espacio físico con precisión, y se basan en procesos matemáticos / lógicos correctos y bien probados, que a su vez se construyen para ajustarse a las propiedades reales del mundo físico en primer lugar.

En la física clásica muy temprana, la acción instantánea a distancia se incorporó a las leyes del cuadrado inverso de Coulomb y Newton. Sin embargo, incluso cuando moderniza estas leyes asumiendo una velocidad de propagación finita utilizando la formulación de “potencial retardado”, parece que retiene algo de acción instantánea a cierta distancia de las fórmulas originales. La formulación potencial retardada produce a partir de la fuerza de Coulomb, el magnetismo que depende de la velocidad y la radiación que depende de la aceleración. Es completamente relativista, provocando esta cita de; Potencial de Liénard-Wiechert – Wikipedia ” La formulación de Liénard-Wiechert es una plataforma de lanzamiento importante en el análisis más complejo de partículas móviles relativistas ”. El primer término en esta solución, notamos que aunque la atenuación de la señal depende de la posición aparente de la fuente, la ‘dirección’ de los campos de alguna manera ‘mágicamente’ todavía apunta a la posición ‘instantánea’ de la fuente. Esto muestra que, hagas lo que hagas, si tu trabajo representa el mundo físico real, terminas con los mismos hechos … la presencia de una conexión instantánea que no implica radiación y transferencia de energía / información. Este último solo puede ir a la velocidad de la luz y no más.

Algunas respuestas observaron que la conservación del momento angular es responsable del fenómeno del enredo. Tiendo a estar de acuerdo con esto, y creo que esto es lo que es común a las diversas formulaciones, lo que resulta en conexiones más rápidas que la luz. La conservación del momento y lo que se deriva de él: la conservación del momento angular, la conservación de la energía, la acción y la reacción y el cuadrado inverso (para el caso de potencial retardado), no tienen una condición de velocidad de propagación asociada a ellos. Por lo tanto, para un universo que contiene solo dos partículas, la conservación del momento y las otras se observan instantáneamente incluso si las dos partículas están en los dos lados opuestos del universo a miles de millones de años de distancia. En realidad, tenemos en lugar de un par, un conjunto infinito de pares en el mundo y cada uno (elegido al azar) observará las mismas leyes de conservación, y el resultado final es una gran superposición de todas las fuerzas.

Por lo tanto, si puede preparar dos partículas que son altamente idénticas y distinguibles del resto, es posible observar enredos instantáneos a cualquier distancia resultante de las leyes de conservación. Pero con el tiempo, la pareja interactuará con otros haciendo que la observación del fenómeno sea cada vez menos posible, incluso si de hecho todavía está allí … un proceso que podemos llamar “decoherencia”.

Una respuesta a esto depende de lo que creas que es el enredo. Como ejemplo, considere el experimento de Aspect, donde hay dos fotones enredados, y la polarización puede ser vertical u horizontal. Cuando un fotón llega a sus detectores, y aquí asumimos que puede detectar ambas polarizaciones por separado, no tiene idea de cuál será la polarización, pero cuando detecta el primero, SABE la polarización del segundo, incluso si es decenas de km de distancia, y al acertar los caminos, ambos se pueden detectar simultáneamente. ¿Por qué es esto? Si no ocurriera, violaría la ley de conservación del momento angular. En todos los experimentos, esta ley sigue siendo inviolable. La ley es válida.

¿Cómo respondemos esto? Hay dos posibles explicaciones: la estándar, a saber, la decoherencia y el colapso del sistema cuántico, o la explicación de Einstein: se determinaron en la formación y en el camino que no se conocía hasta que se observó. La respuesta estándar es que Einstein estaba equivocado porque se producen violaciones de las desigualdades de Bell. En mi opinión, no hubo tales violaciones de las Desigualdades de Bell demostradas ya que hubo un error lógico en el análisis. Di una explicación más completa de esto en mi libro electrónico “Ondas de orientación”, pero un ejemplo muy simple es el siguiente. Si los fotones polarizados obedecen la ley de conservación de la energía, deben obedecer la ley de Malus cuando utilizan la polarización para separarlos. Esto se debe a que la ley de Malus no es más que una declaración de la ley de conservación de la energía. Pero si aplica la ley de Malus al experimento, solo se cuenta la mitad de los fotones en cada detector, y si mueve los filtros, DEBE retener la misma mitad de selección o la comparación no se mantendrá. Tenga en cuenta que en el segundo detector solo cuenta los fotones que llegan dentro de los 19 ns de un fotón que llega al primer detector (o tiempo equivalente para permitir diferencias de longitud de trayectoria). Eso significa que si desea conservar una selección constante, para la determinación de B +, debe permitir los fotones que no detectó. ¿Cómo haces eso? Si no lo hace, lo que realmente está midiendo es cuántos están correlacionados en el segundo detector en el marco de referencia definido por el primero, cuyo rendimiento siempre es 1 (es decir, la probabilidad de que se detecte un fotón detectado), lo que a su vez significa cuando usa las Desigualdades de la campana y separa las probabilidades en lugar de simplemente contarlas conjuntamente, tiene algunas probabilidades> 1. Sostengo que no puede haber violaciones de las desigualdades para tal sistema sin violar la conservación de la energía o la ley asociativa de los conjuntos. Si alguien no está de acuerdo, muéstrame dónde estoy equivocado.

Si eso es correcto, la forma más sencilla de tener decoherencia cuántica es olvidarse de ello. Las leyes de conservación determinan lo que sucede en la formación.

La causa más común de la decoherencia cuántica es la decoherencia ambiental. Una partícula entrelazada cuántica pierde constantemente coherencia cuántica debido a su interacción con el medio ambiente.

Como probablemente sepa, el enredo cuántico es una consecuencia directa de las ecuaciones lineales que gobiernan el comportamiento de un objeto cuántico. Dado que una superposición lineal de 2 soluciones de una ecuación lineal también es una solución de la misma ecuación, es posible un objeto cuántico enredado en el dominio cuántico.

Por ejemplo, para un electrón no relativista, la ecuación gobernante es la ecuación de Schroedinger y para un electrón relativista, la ecuación es la ecuación de Dirac. Los objetos enredados al máximo ahora se crean y estudian rutinariamente en laboratorios.

Para un par de objetos cuánticos enredados al máximo, la pérdida de coherencia le sucede a un solo objeto cuántico porque el par se describe mediante una única función de onda. Finalmente, debido a la pérdida continua de coherencia cuántica, el objeto cuántico perdería todo el enredo cuántico y luego emergerían dos partículas cuánticas desenredadas.

Por ejemplo, se puede crear un par de fotones enmarañados en un laboratorio al pasar un solo fotón no polarizado a través de un medio óptico no lineal. Dos fotones compartirían una polarización lineal máximamente entrelazada.

Este par cuántico enredado se puede almacenar en un circuito cerrado de fibra óptica a temperatura ambiente. Después de unos pocos milisegundos, todo el enredo se perdería debido a la decoherencia ambiental y 2 fotones desenredados emergerían del par cuántico enredado. Estos fotones serían objetos cuánticos individuales que son completamente independientes entre sí en todas sus propiedades cuánticas. Serían absorbidos por la fibra o emitidos al espacio que rodea la fibra.

Sanjay, usted escribió: “Como probablemente sepa, el enredo cuántico es una consecuencia directa de las ecuaciones lineales que gobiernan el comportamiento de un objeto cuántico”.
Lo sentimos, solo crítico para tu estilo: las ecuaciones lineales son fórmulas matemáticas, no pueden gobernar un objeto cuántico. Puede escribir ecuaciones lineales que muestren relaciones de términos físicos involucrados. ¡Estos términos físicos gobiernan un objeto cuántico!

El enredo cuántico siempre reside y depende de alguna simetría de la naturaleza. Estos están relacionados con una o más leyes de conservación como señala Emmy Noether. Hay reglas que gobiernan y describen las simetrías. Estos tienen que ver con la teoría de grupos. Todo esto tiene lugar en el espacio de Hilbert, donde todo lo que interrumpe una simetría provoca lo que vemos como decoherencia cuántica.

La geometría de un espacio Hilbert híbrido simple compuesto por E6 superpuesto sobre E3 se ha descrito en Mandalic Geometry. Las matemáticas involucradas son simples pero no necesariamente fáciles de entender. ¿Porque? Debido a los puntos ciegos que heredamos en nuestra lógica occidental por cortesía de la llamada Ilustración hace cuatro siglos.

Básicamente, la geometría involucrada es una expansión en el tiempo del espacio euclidiano ordinario (E3) que da como resultado una nueva especie de número, los números probables, que no son números reales ni números complejos. Sin embargo, se pueden representar gráficamente en el espacio de coordenadas cartesianas creando un campo proporcional sobre E3.

El sistema de números complejos es más robusto que el sistema de números reales. Y el sistema de números probables es más robusto que el sistema de números complejos.

Su interactividad multidimensional de elementos matemáticos y su variabilidad en el tiempo hacen que el sistema de números probables sea más apropiado para modelar procesos / interacciones cuánticas. Cualquier cambio en la relación de coordenadas puede provocar decoherencia. Los números probables tienen mayor facilidad para describir y dilucidar los diversos tipos de cambios de coordenadas que los números reales o complejos.

En la historia de la cultura humana, nunca ha habido una ocasión en que un nuevo tipo extraño de número sea inmediatamente recibido en el panteón numérico preexistente. Anticipo una bienvenida tibia similar en el caso de los números probables.

Francamente, incluso tibio me complacería,