¿Cuál es la forma más sencilla de explicar por qué el enredo cuántico impide la transmisión de información predeterminada (no aleatoria)?

La forma más sencilla de explicarlo es simplemente darle la vuelta: ¿por qué esperaría alguna transmisión de información? En términos clásicos, es como poner dos zapatos de un par en dos cajas y enviarlos por correo. Cuando abre un paquete y encuentra un zapato izquierdo, ¿espera que “le diga” al otro zapato que se convierta en un zapato derecho?

Esta explicación es incompleta, ya que describe una teoría de variables ocultas locales, y los experimentos de prueba de Bell excluyen las teorías de variables ocultas locales. Para comprender por qué una teoría de variables ocultas no locales podría implicar la comunicación FTL, necesitaría leer sobre la paradoja de EPR. Es lo que hace posible creer que la comunicación está ocurriendo entre partículas.

Hasta que sepa lo que hace la paradoja EPR, realmente no necesita ninguna explicación avanzada de por qué no hay comunicación entre partículas, simplemente porque no la necesita. Desde un punto de vista puramente clásico, no hay razón para esperar que haya alguna comunicación, ya sea más rápida o más lenta que la velocidad de la luz.

Una vez que llegue a EPR, que Einstein pensó que era un golpe bastante fuerte contra la mecánica cuántica, puede obtener explicaciones complicadas de por qué los teoremas de no comunicaciones son interesantes. Hasta ellos, es suficiente creer solo lo que ves con tus propios ojos, que no hay comunicación en absoluto entre partículas separadas, excepto lo que está mediado por otros mecanismos como la luz.

Bueno, el experimento es el árbitro final en esto. Pero puedo explicar por qué la teoría actual dice que no puedes hacerlo.

Hay dos formas de imaginar que podrían transmitir información de manera no local (es decir, más rápido que la luz). Los examinaré uno a la vez.

1) La evolución de la función de onda en un punto podría verse afectada por la función de onda en otro lugar.

Sin embargo, si cree que la teoría cuántica de campos es correcta (y hay mucha evidencia de que lo es), esto no sucede. QFT descarta explícitamente esto al decir que los operadores de campo en puntos separados conmutan, lo que significa que una función de onda no afecta la evolución de la otra.

2) Si suponemos que realizar una medición en un punto colapsa la función de onda instantáneamente en todas partes, entonces parece una hipótesis razonable de que el colapso podría transmitir información.

Aquí debo señalar que incluso si se produce un colapso es una cuestión muy controvertida. Eso es porque incluso si ocurre, no predice ningún efecto nuevo que podamos detectar. La controversia ha permanecido abierta durante tanto tiempo porque el colapso se define de una manera que hace imposible probar si existe.

A la luz de lo anterior, quizás sea más fácil entender que el colapso no puede transmitir información. Porque si lo hiciera, eso probaría que existe, ¿verdad? Pero en realidad, las matemáticas funcionan para que el colapso no tenga ningún efecto en el experimento.

Puede preguntar: “Pero vemos correlaciones entre mediciones distantes de partículas enredadas. ¿Qué está causando esto? ”La respuesta es que, por supuesto, el colapso podría estar haciéndolo, pero incluso si el colapso no ocurre, sucedería lo mismo de todos modos. Esto sucede porque ahora tiene un escenario de “muchos mundos” donde Alfred en un extremo realiza su medición, y ahora hay dos mundos separados donde Alfred1 y Alfred2 han obtenido los resultados experimentales A1 y A2 respectivamente. En el otro extremo, Betty1 y Betty2 obtuvieron los resultados B1 y B2.

La correlación que observamos se explica por el hecho de que Alfred1 puede cumplir con Betty1, pero nunca puede cumplir con Betty2. Por lo tanto, la “correlación” solo es aparente, porque en realidad se produjeron los resultados A1 y A2.

En resumen, el colapso no tiene efecto en nada. Y sin colapso, no existe un mecanismo para transmitir información.

Se puede demostrar matemáticamente que es imposible que alguien con la partícula A sepa qué se hizo con la partícula B (por ejemplo, si se midió o no, si se manipuló de alguna manera, etc.) Teorema de no comunicación

La noción fundamental de “información” es algo que distingue entre múltiples posibilidades anteriores (al menos parcialmente). Si no puede distinguir entre “cosas que suceden” y “cosas que no suceden”, esas cosas no pueden transmitirle información.

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