¿Qué determina el resultado de la medición de una partícula enredada?

Pura casualidad. Imagínese que usted y su amigo son los dos únicos participantes en una lotería, de modo que tiene | Yo gano, pierdo> + | Yo pierdo, usted gana>. Ya sea que termine en el estado | Yo gano, usted pierde> o | Yo pierdo, usted gana> es una cuestión de pura casualidad, ponderada por las amplitudes de probabilidad para los dos posibles resultados. Esto puede ser el resultado de la medición realizada por una interacción humana o natural, por lo que el ruido hace que las computadoras cuánticas sean difíciles de construir.

Un tipo de enredo puede explicarse así: cuando un electrón se dispersa hacia atrás en el tiempo fuera de un fotón, podríamos esperar ver un electrón y un positrón que están enredados porque en realidad son solo la misma partícula. En general, sin embargo, solo debe “aceptar” (pero no a ciegas) que el vacío cuántico debe obedecer varias leyes de conservación que lo obligan a reducir el conjunto de resultados posibles solo a aquellos que satisfacen las leyes de conservación. No decide un resultado particular de este conjunto reducido hasta que algo lo obliga a elegir, por ejemplo, un dispositivo de medición que solo puede permitir un resultado, con exclusión de todos los demás.

Tendemos a ver los dispositivos de medición como enredados, de modo que están “vinculados” a un resultado particular: | slit_1, M1> + | slit_2, M2>. Esto se llama una medición de von Neumann.

La mayoría de las interpretaciones de QM dice que nada determina el resultado. Es realmente al azar.

¿Cómo es posible? Richard Feymann nos aconsejó no hacer esa pregunta, porque no tiene respuesta.

La “interpretación causal” de David Bohm (uno de sus muchos nombres, pero el que encaja perfectamente con esta pregunta) dice que todas las partículas en un sistema están enredadas entre sí para empezar (independientemente de cuán separadas estén en el espacio), y la suma del enredo determina la elección. Reconoce que “el sistema”, en la práctica, probablemente incluye todo el universo.

Este enredado “potencial cuántico” no solo elimina la aleatoriedad de QM, sino que proporciona un mecanismo para los resultados correlacionados de los experimentos de prueba de Bell.

También dice que hay un marco de referencia absoluto y un estándar absoluto de simultaneidad, aunque nunca podemos determinarlos desde dentro del sistema. Por lo tanto, la relatividad especial es de alguna manera ilusoria, un resultado no inesperado de una teoría que agrega una interacción que ocurre instantáneamente.

El obstáculo para Bohm es que no ha sido posible conciliarlo con una relatividad especial. Pero eso no es sorprendente dado que dice que SR, como QM en sí, es más o menos una ilusión. Parece que necesitamos una teoría más profunda de la que surjan tanto la mecánica bohmiana como la SR.

La analogía aquí es con propiedades químicas como la solidez y liquidez, y la física atómica. No se pueden explicar las propiedades químicas en términos de física atómica; no hay nada que diga por qué el H2O tiene las propiedades que tiene. Necesitábamos la teoría de QM para explicar la física atómica, y al hacerlo explicaba las propiedades químicas. Del mismo modo, necesitamos una teoría más profunda para unir la versión verdadera de QM y la relatividad especial.

Esto también, por supuesto, explica por qué la QM y la relatividad general han sido imposibles de conciliar. Uno podría preguntarse, ¿por qué podemos conciliar QM con S R (que por supuesto fue una tarea enormemente difícil) pero no QM con G R? Estoy diciendo que la única razón por la que pudimos hacer lo primero es porque estábamos omitiendo la parte de QM que en realidad explica el enredo. La versión completa de QM es simplemente irreconciliable con SR, ya que cualquiera de las versiones es con GR.

El propio Bohm sintió que había algo más profundo que el mundo de la física observable, al que llamó “el orden implicado”. Cambió de opinión muchas veces sobre cómo podría ser, y lo consideró más un concepto filosófico que un llamado a seguir , física más profunda. Estoy diciendo que necesitamos lo último.

Oportunidad aleatoria, de lo contrario no habría enredos. No hay comunicación FTL entre sus “manzanas”. El enredo significa que tiene una probabilidad de menos de 1, de conocer el estado de la “manzana” en su detector, hasta que realice la detección. Luego puede inferir cuál debe ser la otra “manzana” * si solo son posibles dos estados.

Enredarse en pocas palabras es lo que sea que te pase tiene el efecto contrario en mí, si estamos enredados. Si A y B están enredados, pueden estar felices o tristes, pero tienen que turnarse. Sus acciones y resultados, causas y efectos, están unidos.

Entonces, cuando A está feliz, B está triste y lo contrario es cierto. Pero, no tienen que elegir a menos que se midan entre sí (A pregunta a B o viceversa) o el medio ambiente mide uno de ellos. No soy ni A ni B, lo que define mi medida; un factor ambiental no relacionado, que es la decoherencia cuántica.

• Entonces, si mido A, en consecuencia, obligaré a A a elegir un estado; En qué estado de ánimo está, debe preguntarle a B si B está feliz o triste, sin importar cuán separados estén antes de que A pueda decidir qué me dirá.