¿El reino cuántico está constantemente enredado como un todo, o cada partícula individual trabaja independientemente con su compañero enredado?

Si he entendido lo que quiere decir con “enredado como un todo”, generalmente está enredado como un todo.

El estado cuántico típico está enredado; el no enredo es el caso especial. Imagine por simplicidad que tiene qubits [matemáticos] n [/ matemáticos], es decir, sistemas [matemáticos] n [/ matemáticos] que tienen dos estados que le interesan (como un electrón girando hacia arriba o hacia abajo) ) Llamemos a estos estados para las partículas individuales [math] s_ {i +} [/ math] y [math] s_ {i -} [/ math] donde [math] 1 \ le i \ le n [/ math]. Luego están [math] 2 ^ n [/ math] estados fácilmente descritos para las partículas [math] n [/ math] juntas, donde cada partícula [math] i [/ math] está en [math] s_ {i +} [/ math] o [math] s_ {i -} [/ math]. (Todos estos son estados no enredados, por supuesto).

Los estados puros para todo el sistema son superposiciones de esos estados [matemáticos] 2 ^ n [/ matemáticos]. Digamos [math] n = 4 [/ math] para simplificar ahora. Podemos superponer los estados [math] s_ {1+} s_ {2+} s_ {3+} s_ {4 +} [/ math] a [math] s_ {1-} s_ {2-} s_ {3- 3- } s_ {4 -} [/ math] con pesos de números complejos de nuestra elección, siempre que la suma de los cuadrados de las normas de los pesos sea 1.

Si no seguimos ningún patrón particular en los pesos que le damos a cada uno, el estado que obtenemos es lo que creo que podríamos llamar “las cuatro partículas entrelazadas”. Para que un estado no esté enredado significa que se puede factorizar en cierto sentido, escrito como producto de un estado de las piezas. Solo tomar las partículas en pares no ayuda especialmente. En general, no hay una forma más sencilla de describir el estado que dar los 16 pesos. (Tenga en cuenta que dos estados son equivalentes si son diferentes solo por un cambio global en la fase, como si multiplicáramos todos los pesos por -1, i, o -i. Eso quita un segundo grado de libertad. Las partes real e imaginaria de los pesos nos dan 32, por lo que todavía tenemos 30 grados de libertad).

Hay estados que los físicos han estudiado especialmente, donde hay subsistemas enredados “en masa”. Los condensados ​​de Bose-Einstein, por ejemplo, tienen muchas partículas enredadas como si estuvieran relativamente cerca de estar todas en el mismo estado. El helio superfluido tiene propiedades inusuales también debido al efecto de tener enredos en masa entre los átomos de helio en él.

Existen varias hipótesis, y varias interpretaciones de la mecánica cuántica, pero mi opinión es que la mayoría de las partículas no están enredadas en nada, y se necesita un procedimiento especial para crear un par enredado. Una partícula no puede ser independiente y enredada al mismo tiempo, a menos que tenga una definición de enredo que no conozco.

Depende de la interpretación de la mecánica cuántica con la que trabaje. En la imagen de Copenhague, una vez que hay decoherencia, el enredo con el resto del mundo se destruye efectivamente. Si mantienes todo el enredo intacto en tu tratamiento según lo dicta la ecuación de Schrödinger, básicamente terminas con la interpretación de Everett “Muchos mundos” o algo relacionado, como la mecánica de Bohmian.