Un átomo de hidrógeno en un estado fundamental tiene un electrón con superposición de espín (+/-), ¿entonces el protón tiene una superposición de fase de espín con signo opuesto?

Basado en la línea de hidrógeno – Wikipedia, si sabe que el átomo está en su estado de energía más baja (no cualquier estado anterior de 1, que es lo que generalmente se entiende por “estado fundamental”), entonces el protón y el electrón tienen espines antiparalelos . Esto significa que los estados de dos partículas permitidos son [matemática] | + – \ rangle [/ matemática] y [matemática] | – + \ rangle [/ matemática], donde el primer signo es el giro del protón y el segundo es giro del electrón.

Si sabe que el electrón está en algún estado de superposición [matemática] a | + \ rangle + b | – \ rangle [/ math], puede ser tentador simplemente hacer coincidir las probabilidades y decir que el protón está en el estado [ matemática] a | – \ rangle + b | + \ rangle [/ math], y luego siga tratando las partículas individualmente. Sin embargo, esto sería incorrecto . Este es, de hecho, un ejemplo de enredo cuántico , donde los estados de las dos partículas no son independientes entre sí, por lo que no pueden tratarse de forma independiente. El estado de su sistema es

[matemáticas] a | – + \ rangle + b | + – \ rangle [/ matemáticas],

que es un estado de dos partículas por necesidad. Si mide que el giro del electrón es +, también se conoce el giro del protón (-), en lugar de ser una segunda partícula independiente con un segundo giro desconocido que todavía está en una superposición hasta que se mide.

Permítanme responder esto de la siguiente manera, sin pretender estar 100% seguro.

Un electrón que se une a un protón no implica que el electrón se enrede con el protón.

Un átomo de hidrógeno creado con un electrón unido a un protón tiene su propio giro. Por lo tanto, los giros de electrones y protones no necesitan cancelarse entre sí.