Dos partículas distantes pero enredadas, una consumida por un horizonte local de eventos de agujeros negros, ¿cómo se vería afectada la otra partícula si se midiera?

Gran pregunta !!!!!!!

Si tuviera acceso a la partícula restante, nunca sabría la diferencia.

La forma en que se describe el enredo a menudo en los medios populares hace que parezca vudú; hay algún tipo de conexión mágica entre dos o más partículas, y hacer algo a una afecta instantáneamente a la otra. Desde este punto de vista, podría parecer que podría aprender algo sobre el interior de los agujeros negros al dejar caer partículas enredadas en ellos, o tal vez la partícula exterior comenzaría a actuar como un agujero negro.

En la práctica (realidad), las partículas enredadas no tienen ningún tipo de conexión entre sí, solo están correlacionadas de una manera divertida. En física cuántica, las cosas pueden estar en múltiples estados, como estar en múltiples lugares o múltiples niveles de energía. Esto se llama una “superposición”.

En física clásica, las cosas solo pueden estar en un estado (no puedo decirte dónde están mis llaves, pero definitivamente no están en más de un lugar).

Entonces, digamos que tengo algunas bolsas de papel y una canica roja y otra azul. Clásicamente, el mármol es rojo o azul, pero no ambos. En mecánica cuántica podrías preparar un estado que es una superposición de rojo y azul.

Arriba: el mármol es definitivamente rojo o azul.

Abajo: el mármol puede estar en una superposición de rojo y azul.

Por extraño que parezca, no se puede describir el mundo describiendo el estado de cada partícula individualmente. Debe incluir estados que involucren múltiples partículas que están en múltiples estados. Al introducir una segunda bolsa en la imagen y al colocar una de las dos canicas en cada una, encontramos que hay dos estados posibles: rojo / azul y azul / rojo. En mecánica cuántica, no hay problema en tener una combinación de estos dos estados también. Tenga en cuenta que dado que solo hay una canica de cada color, las bolsas están correlacionadas; si sabes lo que hay en uno, entonces sabes lo que hay en el otro.

Arriba: si una bolsa tiene una canica roja, la otra tiene una canica azul y viceversa.
Abajo: si una bolsa tiene una canica roja, la otra tiene una canica azul y viceversa. Sin embargo, ambas bolsas tienen rojo y azul. De la misma manera que una sola partícula puede estar en múltiples estados, las bolsas juntas están en los estados “rojo / azul” y “azul / rojo”.

Hay más detalles sobre qué es exactamente el enredo y cómo se comporta, pero basta decir que cuando las cosas están correlacionadas y en una superposición de estados están enredadas. Finalmente, con ese trasfondo podemos ver lo que sucede cuando destruyes o simplemente quitas la mitad de un par enredado.

Un agujero negro, además de todas sus otras propiedades extrañas, hace un muy buen trabajo haciendo exactamente eso. Para todos los fines prácticos (experimentales), dejar caer una partícula en un agujero negro la destruye en abundancia. Al observar el agujero negro después, sería imposible recuperar información sobre la única partícula en la que se cayó. Entonces, lo que queda es una sola partícula que todavía está en una superposición de estados.

Destruir o mezclar suficientemente la mitad de un par enredado deja una sola partícula en una superposición no enredada.

Esto, por cierto, es lo que tienes incluso si no destruyes la otra partícula. Sin acceso a las dos partes de un par enredado, no hay forma de determinar si están enredados.

Hubo un gran debate entre algunos de los pesos pesados ​​de la física sobre si las cosas que caen en los agujeros negros son realmente destruidas, incluida toda su información, o si la información se conserva de alguna manera. Después de algunas décadas de debate, el consenso actual es: no, la información se conserva. Esto ha llevado a algunas ideas nuevas como la entropía del agujero negro, la radiación de Hawking, la teoría de la holografía y el cálculo del agujero negro (este último es un poco más descabellado que los otros).

En teoría, si de alguna manera lograste hacer un seguimiento de absolutamente todos los detalles de todo lo que cayó en el agujero negro, y luego lograste recolectar la mayor parte de la radiación de Hawking producida por el agujero negro durante toda su vida útil (que es mucho, mucho mayor que la edad del universo), entonces, en teoría, podría tener una muy buena posibilidad de adivinar correctamente en qué “canica” cayó.

Pero, para todos los efectos, si tiene un par de partículas enredadas y deja caer una en un agujero negro, se quedará con una partícula que todavía está técnicamente enredada en la otra, pero no importa. Se comportará como cualquier otra partícula.

Espero que esto ayude.

Fuente: dos partículas enredadas