¿Cómo puede la velocidad de fase de la luz ser infinita?

“¿Hay alguna diferencia entre la velocidad de fase y la velocidad de causalidad?”

Hay una diferencia entre la velocidad de fase (Velocidad de fase – Wikipedia) y la velocidad de grupo (Velocidad de grupo – Wikipedia).

Básicamente, cuando tiene una onda (vea la figura a continuación) que es básicamente una onda (línea continua) encerrada por una “onda envolvente” de mayor longitud de onda (línea de puntos), la onda misma y la “envoltura” se moverán a diferentes velocidades.

Wiki proporciona un ejemplo en los enlaces anteriores:

Mientras que la ola tiene una cierta velocidad (el punto rojo), la envoltura tiene otra velocidad (que puede ser mayor o menor que la velocidad de la ola).

Sp la velocidad de la onda es la velocidad de FASE, mientras que la velocidad de la envolvente es la velocidad de GRUPO.

Cuando detectamos una “partícula” o “paquete de ondas”, su velocidad general es la velocidad del GRUPO, es decir, cómo se mueve el paquete de ondas en su conjunto.

Ahora

[matemáticas] n = c / v_p = ck / \ omega [/ matemáticas].

donde n es el índice de refracción. [matemática] n> 1 [/ matemática] luego [matemática] v_p <c [/ matemática], donde c es la velocidad de la luz. Si [matemática] n c [/ matemática]. Si n es cero, entonces [math] v_p [/ math] debe ser infinito. Si [math] n <0 [/ math], entonces tiene una propagación inversa, es decir, [math] v_p [/ math] es negativo (en comparación con la velocidad del grupo) y este es el caso de los materiales con índice de refracción negativo. (Metamaterial de índice negativo – Wikipedia)

En este caso, la velocidad del grupo sigue siendo c, o probablemente menor que c, pero las crestas se mueven mucho más rápido. Idealmente infinitamente más rápido … en la práctica [matemáticas] v_p >> c [/ matemáticas], con [matemáticas] n \ aproximadamente 0 [/ matemáticas].

“Además, ¿está esto relacionado con el entrelazamiento cuántico?”

No, nada que ver con eso.