Cuando un objeto emite un fotón, ¿se enredan y de qué manera?

P: Cuando un objeto emite un fotón, ¿se enredan?

R: Sí , pero el enredo es más bien una efemérides, más precisamente el enredo del objeto con el fotón no puede coexistir, sino que el objeto imputa información cuántica al fotón, por lo que, en ese momento exacto, esa información se destruye internamente dentro del objeto donante. Esto es obligatorio por el teorema de no clonar.


¿Por qué? ¿Cómo?

Bueno, primero necesitamos aclarar la pregunta. Entonces tomemos como objeto un solo átomo de hidrógeno, con el electrón emitiendo un fotón. El giro del electrón, en sí mismo en superposición de girar hacia arriba y hacia abajo, imputa una polarización al electrón. Esta transferencia se llama Creo que el efecto Faraday. La superposición se “clona” de electrón a fotón. Pero el electrón colapsa a una órbita más baja y hereda una nueva superposición de estados de espín.

El estado de enredo en el caso de que dos cosas se enreden también se llama estado EPR, en honor a Einstein, Poldosky y Rosen, quienes primero imaginaron el concepto. Si escribe las ecuaciones cuánticas para el fotón y el electrón utilizando la notación tensora y de barras, verá de inmediato que efectivamente obtenemos una expresión EPR, lo que significa que los pares entrelazados nunca coexisten temporalmente.

Sospecho, querido interlocutor, que estabas esperando una respuesta mucho menos evasiva y compleja, ¡pero el enredo cuántico es complicado y matizado!

El entrelazamiento es una propiedad cuántica de muchos sistemas corporales en los que el estado cuántico del sistema está en una superposición que no es separable.

Para un átomo preparado en un estado excitado, evolucionará a un estado enredado con los modos de campo de fotones, volviéndose; | e> | 0> + | g> | 1>. He omitido los factores de fase y los factores de normalización para que pueda servir de ejemplo. ¿Qué significa esto? Significa que el átomo está excitado sin fotón en el modo de campo, o el átomo está en su estado fundamental y hay un fotón presente en el modo de campo. No es separable porque el estado del átomo depende del estado del campo. Cuando medimos el fotón o el campo, todo este edificio enredado se derrumba y nos queda uno de los dos estados del sistema.

El entrelazamiento es solo un caso especial de superposición cuántica en un sistema multipartito. Se logra a nuestro alrededor, pero es frágil y colapsa rápidamente. El negocio de la investigación de tecnología cuántica es aprovechar el enredo en sistemas que son robustos y pueden retener sus propiedades enredadas el tiempo suficiente para hacer algunas cosas interesantes.

No están necesariamente enredados.

No, no están enredados.

Los átomos están liberando fotones casi todo el tiempo. Lo mismo para absorberlos. Es el proceso en el que el átomo cambia los niveles de energía. También es cómo los electrones “cambian” cuando saltan entre estados de excitación, ya que estos son valores discretos y se debe eliminar un exceso de energía para alcanzar un estado.

No. Los fotones podrían enredarse con otros fotones, pero la mayor parte de lo que se describe enredado es coherente. Los fotones no pueden enredarse con algo que está polarizado en ángulo recto con respecto a ellos.

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