La diferencia es la diferencia entre “mezclar” estados y superponerlos. En una mezcla de estados, podemos suponer que el sistema está “en realidad” en uno de los estados y simplemente no sabemos cuál todavía, y las predicciones funcionarán. Puedo crear un estado como este sin usar ningún efecto cuántico lanzando una moneda y enviando el mismo bit a dos destinos. Observar uno puede darle información que no tenía antes, lo que puede decirle algo más sobre el otro.
(La gente usa dichos estados para describir sistemas sobre los que solo tenemos información limitada, como si yo lanzara una moneda en secreto y preparase el sistema en uno de estos estados sin decírselo. Por otro lado, el estado de un sistema que está enredado con algo otra cosa también se puede describir de esta manera. Imagine, por ejemplo, que tenemos un tercer qubit escondido en algún lugar donde no podemos examinarlo, y nuestros dos qubits están enredados con este tercero como [matemáticas] (| 000> + | 111> ) / \ sqrt {2} [/ math]. Entonces el estado de los dos primeros qubits tomados por sí mismos sería la mezcla que usted describe también. Sin acceso al tercer qubit no hay forma de notar la diferencia.)
En el estado entrelazado hay una superposición de estados para los dos objetos que pueden revelarse como una superposición por un efecto de interferencia. En este caso, en lugar de medir si cada qubit es [math] | 1> [/ math], mida si es [math] (| 0> + | 1>) / \ sqrt {2} [/ math] o equivalente haz una negación a medias antes de mirarlo.
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En el primer caso, podemos calcular las probabilidades considerando primero los estados [matemática] | 00> [/ matemática] y [matemática] | 11> [/ matemática]. En cualquier caso, el resultado es igualmente probable que sea “verdadero” para ambos, “falso” para ambos, “verdadero” para el primero y “falso” para el segundo, o “falso” para el primero y “verdadero” para el segundo (probabilidad 1/4 para cada uno). Esto se debe a que son solo 0 bits separados (o 1 bits separados). Entonces, en el estado que describe, la probabilidad de las cuatro posibilidades es solo 1/4. Medir un qubit de esta manera no te dice nada sobre el otro qubit; incluso arruina tu oportunidad de aprender sobre el otro. Solo obtienes un resultado aleatorio.
Sin embargo, si toma el estado entrelazado y aplica esta medida a cada qubit, obtendrá la misma respuesta para cada qubit. Una forma de decirlo es que los resultados en los que las dos respuestas son iguales disfrutan de interferencia constructiva y los resultados en los que las dos respuestas son diferentes sufren de interferencia destructiva. Eso es lo más obvio que no hace una explicación del estado como una mezcla de estados, pero que una superposición de estados puede hacer. No hay forma de que la probabilidad del resultado sea menor de lo que sería para cada uno de los dos estados que se mezclan. En una superposición de dos estados, un determinado resultado de una medición puede suprimirse incluso si fuera posible obtener ese resultado para cada uno de los estados componentes.
Otra forma de verlo es que el estado entrelazado es igual a [matemáticas] [(| 0> + | 1>) / \ sqrt {2} (| 0> + | 1>) / \ sqrt {2} + ( | 0> – | 1>) / \ sqrt {2} (| 0> – | 1>) / \ sqrt {2}] / \ sqrt {2} [/ math] que es como [math] (| 00> + | 11>) / \ sqrt {2} [/ math] excepto que se expresa usando los dos estados [math] (| 0> + | 1>) / \ sqrt {2} [/ math] y [math] (| 0> – | 1>) / \ sqrt {2} [/ math] como base para los estados de cada qubit, en lugar de solo [math] | 0> [/ math] y [math] | 1> [ /matemáticas]. Así que cuando medimos un qubit como 0 o 1 sabemos que el otro es, también sabemos cuando medimos un qubit como [math] (| 0> + | 1>) / \ sqrt {2} [/ math ] o [math] (| 0> + | 1>) / \ sqrt {2} [/ math] (o cualquier otro estado de un solo qubit en realidad) el otro también lo es.