¿Cuál es el mecanismo físico no local que conecta dos partículas para que se enreden en la mecánica cuántica?

Permítanme dar un análogo clásico (usando la dispersión como ejemplo). Supongamos que le doy un par de bolas de billar y le digo: “Voy a lanzar la bola A con este impulso particular en la bola B, que será estacionaria”, pero no le digo los detalles precisos de cómo rebotan (y tampoco puedes resolverlo). A pesar de que no sabe exactamente dónde terminará la bola, si mide el impulso de una bola saliente, conoce el impulso de la otra (suponiendo que no haya otras colisiones mientras tanto), incluso si las mide en algún momento ¡lugar distante! Conservar el impulso significa que obtener información sobre un objeto le brinda información sobre otro.

En cierto sentido, la mecánica cuántica es similar, con una distinción principal. En el caso clásico, es la incertidumbre del estado inicial y la interacción lo que conduce a una incertidumbre en el estado final; en el caso cuántico, incluso un estado inicial conocido puede corresponder a una superposición de estados finales, y es esta superposición la que conduce a la incertidumbre de la medición final. Sin embargo, el enredo sigue siendo la misma idea: medir una cantidad le da información sobre la otra. (Por lo general, esto se hace con momento angular en lugar de momento, pero es la misma idea, y el momento es más fácil de ilustrar en el caso clásico).

Ahora, los detalles exactos de cómo ocurre la medición y qué sucede cuando lo haces, dependen de tu interpretación. Dicho esto, todas las interpretaciones coinciden esencialmente en que “enredos” (en un lenguaje ligeramente simplificado) significa que cuando mides una partícula, sabes información sobre la otra.

So-ca ;; ed quantum ennglement no tiene nada que ver con la interacción de partículas. Es un fenómeno emergente del espacio-tiempo en sí mismo y se entiende mejor en términos de campos que evolucionan a través del tiempo.

El espacio-tiempo en sí tiene una estructura tal que los efectos locales se “sienten” de manera no local. Me sentí tentado a usar el término ‘transmitido’ en lugar de ‘sentido’, pero claramente eso no hará lo que se interpretaría en términos de velocidad más rápida que la luz que, por supuesto, es verboten.

Sin embargo, no está verboten por la física, es un espacio que es capaz de desafiar la limitación de un límite de velocidad universal. El espacio-tiempo crea ese límite pero no está limitado por él.

El hecho es que la física alrededor de 2016 no tiene forma de que el mecanismo involucrado pueda formularse matemáticamente o incluso hablarse de manera efectiva.

La física aquí, en su misión de tonto para explicar el enredo, es como un perro persiguiendo su propia cola. Realmente no comprende cómo está estructurado el espacio-tiempo, por lo que no puede explicar adecuadamente el enredo cuántico, ya que ese fenómeno es una característica del espacio-tiempo en sí.

Por supuesto, eso no impide que los físicos intenten una explicación, lo que aumenta la confusión. Olvídate del enredo hasta que primero tengas una mejor comprensión fundamental del espacio-tiempo. Una vez que lo hagas, todo lo relacionado con el enredo caerá naturalmente en su lugar.

Anexo 20 de septiembre de 2016: Imagine un espacio-tiempo que, en cierta escala, posiblemente la escala de Planck, es discreto y en sí mismo no local. Lo que quiero decir con un espacio-tiempo no local es un espacio cuyas coordenadas en cierto sentido evolucionan con el tiempo. Sin embargo, no al azar, sino de acuerdo con un esquema matemático cíclico repetitivo que correlaciona dos o más “formas” de lo que consideramos como el mismo punto espacial unitario.

Las coordenadas sincronizadas relacionadas serían de alguna manera enantiomórficas y necesariamente enredadas entre sí a través del espacio y el tiempo. Desde nuestro punto de vista limitado probablemente interpretaríamos este estado de cosas en términos de una onda de probabilidad, que de hecho es cómo vemos la función de onda de la mecánica cuántica. Pero en realidad es una cuestión de correlación espacio-temporal, no de probabilidad, no de interacción de partículas.

Este proceso físico está profundamente involucrado con las leyes de conservación y las intrincadas simetrías. Sin embargo, estas simetrías escapan a nuestra comprensión e incluso a nuestro reconocimiento porque evolucionan en el tiempo a velocidades más allá de nuestro conocimiento.

Actualmente no podemos probar o refutar tal teoría, pero esto podría ser posible en el futuro. Mientras tanto, como nadie sabe cómo es realmente el espacio a escala de Planck, parece que la teoría no es insostenible.

Además, la geometría requerida que describe los detalles de este espacio-tiempo ya existe. Yo deberia saber. Yo lo creé.

El enredo no es fundamentalmente una consecuencia de las interacciones.

Los sistemas de mecánica cuántica que no interactúan también exhiben enredos. Un ejemplo prototípico de esto es una teoría de campo conformal escalar bidimensional libre. Allí, la entropía de entrelazamiento de una subregión espacial se conoce explícitamente y es (si no recuerdo mal) la carga central (dividida entre 3) multiplicada por el logaritmo del tamaño del subsistema. Aquí hay un ejemplo explícito de un sistema enredado en el que no hay interacciones.

El entrelazamiento cuántico (en contraste con la correlación clásica) es fundamentalmente posible debido a la superposición de estados. Para partículas de dos puntos, uno puede superponer los estados de tal manera que cada uno esté correlacionado entre sí de una manera que produzca un entrelazamiento mecánico cuántico entre ellos.

La conclusión es que la interacción y la correlación son cosas diferentes ; este último es necesario para el entrelazamiento cuántico, el segundo no, pero puede ser suficiente siempre que genere la correlación requerida.

El hecho de que esto funcione se debe a una característica de la función de onda que te mencioné anteriormente, el hecho de que tiene soporte no local. En otras palabras, la función de onda para una partícula puntual (o conjunto de partículas) ya está extendida, sin requerir ningún mecanismo físico per se.

El fenómeno no local se llama entrelazamiento cuántico. Es un resultado directo de la superposición de 2 estados propios en la descripción mecánica cuántica de un objeto. Dado que el comportamiento mecánico cuántico de un objeto se describe mediante una ecuación lineal, por ejemplo, la ecuación de onda de Schroedinger para un electrón no relativista, la superposición lineal de 2 soluciones de esta ecuación también es una solución. Esta es la causa raíz del enredo en el mundo cuántico.

El mundo clásico se describe mediante las ecuaciones de Newton que no son lineales y, por lo tanto, no permiten la superposición. Por eso no hay enredos en el mundo clásico.

El enredo se debe a las leyes de conservación del sistema de la física.
Por ejemplo, si dispersas un electrón y un fotón, el impulso debe conservarse después en el sistema, por lo que puedes usar ese enredo para hacer cálculos incluso después de que se hayan alejado muy lejos. Sin embargo, este grado adicional de libertad de información no puede utilizarse para romper la incertidumbre de Heisenberg, como lo muestra Bell. Es decir, la incertidumbre de Heisenberg persiste incluso si los separas a kilómetros de distancia y no puede haber comunicación entre ellos. No está sucediendo nada no local, nada más rápido que la luz y no es posible la comunicación. Todavía puede haber lagunas para cerrar, pero espero que se cierren sin una nueva visión y espero que nunca encontremos ninguna variable oculta. Ni más rápido que la comunicación ligera. Espero estar equivocado, ya que eso causaría un gran progreso y nuevas tecnologías, sin embargo, apoyaría la inversión de dinero en cheques, pero estoy resumiendo la evidencia actual.