¿Cómo se comunican las partículas cuánticas cuando están separadas por una gran distancia?

Solo se han observado fotones en estados entrelazados u otras partículas, siempre que el fotón proporcione la comunicación entrelazada.

Los físicos cuánticos han eludido el problema señalando la propiedad de los archivos de la partícula, pero los fotones todavía tienen una ubicación en el espacio lo suficientemente determinista como para calcular la posición de un fotón emitido con mucha precisión (con alta probabilidad).

Decir que el par enredado representa un solo estado cuántico es una excusa, no una explicación. Todavía tenemos las partes de este estado cuántico único espaciadas espacialmente de muchos metros o incluso un kilómetro y medio (si nos atenemos a lo que realmente se ha observado y medido en lugar de lo que se ha teorizado pero permanece sin confirmar experimentalmente) y entonces si hay influencia sobre un fotón por las condiciones que actúan sobre el otro, entonces todavía tenemos algún tipo de “acción fantasmagórica a distancia” como lo describe Einstein. Él, junto con Rosen y Poldolski, concibió una condición en la que se requeriría una comunicación instantánea a una distancia ponderable, concluyendo así que la condición propuesta no podía ser verdadera y, por lo tanto, al menos algunas partes del paradigma de la física cuántica deben ser incorrectas.

Pero se concibió un experimento para probar la condición y finalmente se ejecutó y demostró que Einstein estaba equivocado, había una acción espeluznante a distancia.

Los científicos de QM no pueden explicar esta acción a distancia, por lo que intentan explicarla en su lugar e incluso caca-hoo a aquellos que señalan las inconsistencias obvias. El hecho de que las dos partículas se puedan describir con la misma ecuación y, por lo tanto, tengan el mismo estado no explica la comunicación, simplemente la explica.

Hay, en las ecuaciones de Einstein, una explicación real que es perfectamente consistente con la observación. A medida que nos acercamos a la velocidad de la luz, la distancia entre cualquier punto en la dirección de desplazamiento tiende a cero (contracción de la longitud) y el intervalo requerido para pasar de un punto a otro también tiende a cero. Si extendemos esto a la velocidad de la luz, para el viajero, cualquiera de los dos puntos en la dirección de desplazamiento ocupa el mismo espacio y, por lo tanto, no requiere tiempo para atravesar.

A pesar de esto, un observador que no viaja a la velocidad de la luz notará que el viajero pasa por encima de cierta distancia y toma un intervalo para recorrer esa distancia. Tenga en cuenta que la velocidad más alta posible que puede obtener un objeto masivo es una velocidad infinitamente pequeña por debajo de c, la velocidad de la luz. Si un electrón se emitió poco después de que los electrones se formaron después del Big Bang y se detectó hoy, entonces un commover con ese electrón medirá un intervalo infinitamente pequeño en una distancia infinitamente pequeña, medido desde su marco inercial. Si se emitiera un fotón al mismo tiempo que el electrón, llegaría antes que el electrón, tal vez por unos minutos. Entonces, ¿qué intervalo y distancia mediría el commover?

Los físicos dicen que no puede haber un inodoro y, por lo tanto, ignoran la condición por completo, suponiendo que no hay una contracción de longitud o dilatación del tiempo a la velocidad de la luz, una ficción conveniente que conduce a una paradoja que no se puede resolver por medios convencionales, la acción. a distancia, por lo que intentan explicarlo.

Pero si seguimos las contracciones de Einstein y Lorentz-FitzGerald, generalmente notamos que para el fotón, o para la onda EM, la distancia entre el punto de emisión y absorción es siempre cero, como es el intervalo. A la velocidad de la luz, los eventos de emisión y absorción son concomitantes, ocurren simultáneamente. Por lo tanto, no hay nada que explicar, las condiciones a la velocidad de la luz para un par enredado significa que están en contacto físico, por así decirlo, hasta que al menos uno sea absorbido. Y ya sabemos que la contracción de la longitud realmente ocurre; Lo hemos medido.

La renuencia a aceptar lo obvio significa que los fotones o los fotones virtuales pueden desempeñar un papel más importante o todos los enredos cuánticos (incluidos los teorizados pero aún no demostrados, que en teoría no involucran fotones) o incluso la superposición de estados y otros fenómenos cuánticos para los cuales todavía no figura en ninguna ecuación.

Por lo tanto, hay una buena explicación mecánica plausible de la condición. Decir que el fotón es una onda que se extiende por el espacio todavía requiere una explicación de cómo un extremo de la onda puede comunicarse con el otro. En realidad, la propagación de la onda es una medida realizada por un observador que no viaja a la velocidad de la luz. Por analogía, imagine observar un par de manos aplaudiendo. Ves las manos juntas y se emite el sonido. Pero si está lo suficientemente lejos y en el ángulo correcto, verá dos eventos que contribuyen al sonido y no uno como si el sonido de aplausos provenga de las manos cuando todavía están separados. No es una analogía perfecta, pero de eso estamos hablando. Estamos en una gran diferencia de * velocidad * con respecto al fotón y ocupan un mundo diferente donde las cosas son bastante diferentes, dos de esas diferencias que podemos medir incluso a velocidades relativamente bajas, contracciones de longitud y dilatación del tiempo. Cuando caen a cero, a la velocidad de la luz, aparece una extraña condición extra, la aparente acción a distancia o la causalidad simultánea.

Feynman hizo esta observación en una analogía colorida que señala que un fotón podría viajar a través del universo en miles de millones de años, pero de alguna manera sabía dónde estaría su ojo cuando se emitió hace miles de millones de años. Estaba discutiendo el mundo instantáneo del fotón. Sin embargo, observamos un intervalo y una distancia porque esos intervalos y distancias existen en nuestro marco inercial, pero no en el fotón … cuando separas y dilatas el evento instantáneo de emisión y absorción ves una onda, pero la onda no existe y nunca existió en el El mundo de los fotones, sino que es el resultado de la mezcla de dos condiciones extremadamente diferentes.

Agregaría que el efecto instantáneo solo ocurre entre la emisión y la absorción del fotón y posiblemente entre cualquier interacción (por ejemplo, la detección no requiere absorción).

El enredo cuántico puede ser la forma más pura de correlación de la naturaleza sin causalidad. A menos que insista en una interpretación variable oculta, no es necesario que las partículas entrelazadas se comuniquen.

El teorema de no comunicación nos dice que no se puede transmitir información mediante el entrelazamiento cuántico. Toda la teoría cuántica y los experimentos han demostrado que los resultados de medición en pares de partículas entrelazados están correlacionados . Nada en la teoría física o los experimentos conocidos nos dice que las partículas enredadas se comunican en cualquier punto.

Sin embargo, esta explicación a menudo no puede satisfacer a las personas. Creo que es porque:

  1. Es muy difícil renunciar realmente a una teoría de variables ocultas. En el fondo de nuestro intestino, solo sabemos que debe haber algo más, que las partículas cuánticas deben estar en un estado clásico definido en todo momento, incluso si no podemos verlo.
  2. Es muy difícil aceptar verdaderamente la correlación ≠ causalidad. El teorema de Bell nos dice que el entrelazamiento cuántico da más correlación de lo que se permite clásicamente. Entonces debe haber algo que cause esto, ¿verdad?

Desafortunadamente, la física cuántica es tan contraintuitiva que lo que se siente tan bien todavía puede estar mal☨.

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☨ Todavía es posible una teoría global de variables ocultas, claro. Simplemente no es necesario. Hay muchas otras interpretaciones válidas que no tienen este problema de comunicación.


Por lo general, me gustan las respuestas de Viktor T. Toth a las preguntas de física, pero esta vez creo que se equivocó mucho. El entrelazamiento es mucho más fundamental que la teoría cuántica de campos. La única suposición que necesitamos tener enredos, aparte de los axiomas fundamentales de la mecánica cuántica, es que un sistema espacialmente extendido puede ser descrito por un estado cuántico puro.

La teoría del campo cuántico se basa en los mismos axiomas con supuestos / requisitos adicionales. No se puede usar para explicar lo que viene antes. Por lo que sabemos, todas nuestras teorías de campo son probablemente teorías de campo efectivas, nada realmente fundamental. Si realmente escribe un estado del par EPR en QFT y sigue los pasos de un experimento de prueba de Bell, en ningún lugar la existencia de un campo hace una diferencia significativa en la forma en que explicamos el enredo.

Como sugiere Viktor Toth, la respuesta es más comprensible si uno se enfoca en el comportamiento del campo subyacente, en lugar de las partículas. En este diagrama, * la red roja representa un campo que se extiende por todo el universo.

Se puede pensar que un campo es como un parche: se puede hacer que vibre.

Las imágenes A, B, C, D muestran una secuencia, de izquierda a derecha. El campo está siendo vibrado por una ola que viaja desde la esquina inferior izquierda hacia el centro: arriba, abajo, arriba, abajo. El campo subyace a nuestro universo físico. Por lo tanto, no podemos tocarlo, verlo u oírlo, incluso con instrumentos científicos muy delicados. Tampoco sabemos de qué está hecho; ciertamente no está hecho de materia, es al revés, la materia se explica por campos. En la teoría cuántica de campos, la teoría más actualizada de la mecánica cuántica, los campos son las entidades más fundamentales que conocemos, por lo que no podemos encontrar nada más fundamental que los invente.

Sin embargo, los físicos PUEDEN describir el comportamiento de los campos con ecuaciones matemáticas. Y los campos influyen en lo que sucede en nuestro universo físico.

Debido a la influencia de los campos subyacentes, las partículas aparecen en nuestro universo físico. ** En el diagrama, la película verde muestra lo que está sucediendo en nuestro universo físico. Una partícula, que se muestra como un punto, viaja a través de la película, siguiendo la onda en el campo. El punto es naranja cuando la ola se mueve hacia arriba y azul cuando la ola se mueve hacia abajo. Percibimos y medimos partículas, pero la realidad más profunda son las ondas en un campo.

Los campos no siguen las leyes clásicas de la física que experimentamos en la vida cotidiana. En la vida cotidiana, la comunicación a través de grandes distancias requiere tiempo y no puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. En cambio, los campos siguen las leyes de la física cuántica. De acuerdo con las leyes de la física cuántica, la misma onda que viaja a través de un campo puede afectar diferentes partes del campo simultáneamente. Por ejemplo, una onda podría vibrar para influir simultáneamente en una partícula en la Tierra y en otra partícula en Marte. Estas son partículas enredadas; están correlacionados en su comportamiento porque ambos son manifestaciones de la misma ola.

Aquí hay una analogía muy imperfecta: una ola rompiendo en la playa. Digamos que la ola lleva a surfistas que están separados por metros.

Los surfistas se mueven en la misma dirección y a velocidades similares. No es que un surfista esté haciendo que los demás se muevan; Todos están siendo transportados en la misma ola. Esto es como partículas cuánticas enredadas. Las partículas no se dicen entre sí qué hacer; son manifestaciones de la misma ola.

Es por eso que muchos físicos cuánticos dicen que hay dualidad onda-partícula, o que los fotones de luz son tanto ondas como partículas. Las partículas son las manifestaciones de ondas que viajan a través de los campos subyacentes a nuestro universo.

* Estas son imágenes de un maravilloso video de Fermilab sobre la teoría del campo cuántico. https://www.youtube.com/watch?v=…

** Mi explicación se basa en el video de Fermilab mencionado anteriormente y también en el libro, Comprender nuestra realidad invisible, Resolver acertijos cuánticos de Ruth E. Kastner. Esta es una excelente introducción no matemática (aunque desafiante) a la Interpretación Transaccional de la mecánica cuántica. El libro Campos de color de Rodney A. Brooks es una introducción más fácil al concepto de campos.

No se “comunican”, y esto es crucial para que lo entiendas. Lo que hacen no tiene una analogía equivalente en nuestro mundo macroscópico y es por eso que es tan difícil (por no decir imposible) producir una explicación laica satisfactoria del tema. Los expertos pueden entender las matemáticas, pueden “ver” por qué es así, pueden ver por qué tiene que ser así , pero están perdidos, igual que usted y yo, si les pide que traduzcan esa comprensión en lógica humana. términos, porque nuestro mundo macroscópico no parece mostrar ningún fenómeno que trascienda la causalidad tradicional.

Las partículas cuánticas enredadas no son 2 entidades separadas, son una, incluso si están separadas por un espacio arbitrariamente grande en el espacio-tiempo. Pasado, presente y futuro están interconectados por una red de consistencia mutua, y esta consistencia va más allá de nuestras relaciones familiares de causalidad que se propagan a la velocidad de la luz. Existe un sentido más profundo de consistencia por el cual incluso los eventos que están separados en el espacio-tiempo por una brecha mayor que la dictada por la causalidad (es decir, eventos más allá de los conos de luz del otro) también deben cumplir con esa consistencia. Pero los humanos no somos capaces de comprender ese nivel de consistencia más profundo, excepto por la teoría y las observaciones de la mecánica cuántica, que desafían nuestras intuiciones de sentido común.

Pero es importante comprender que las partículas enredadas nunca pueden separarse más de lo que permite la velocidad de la luz. Sí, cada vez que medimos uno de ellos, el otro adquiere un estado definido, incluso si en el momento de la medición están muy lejos el uno del otro, pero la evolución del par en sí estaba sujeta al límite de velocidad de la luz.

Algunos continúan diciendo que todo el universo, cada evento en todo el espacio-tiempo, pasado, presente y futuro, está enredado, de modo que la consistencia en ese sentido más amplio más allá de la causalidad es y debe ser preservada en todo el espacio-tiempo. Tomado al pie de la letra, el enredo es solo otra expresión del requisito imprescindible para que el universo sea coherente en su conjunto, incluso en espacios de espacio-tiempo que van más allá de la velocidad de la luz.

Si se crea un par de partículas A y B con giros opuestos, hacia arriba y hacia abajo, y luego se envían a lados opuestos del espacio, y no se miden hasta que estén tan lejos el uno del otro que no puedan comunicarse por la causalidad de la velocidad de la luz (el famoso experimento de pensamiento EPR), el hecho de que si uno tiene un giro hacia arriba y el otro hacia abajo no debería sorprendernos con respecto a la consistencia, cualquier otro resultado sería inconsistente. Tener que ambos giren hacia arriba o hacia abajo sería una inconsistencia en el universo, y la consistencia es la regla # 1 en este universo, por lo que no debe sorprendernos que esto sea así.

La verdadera cuestión clave no es el enredo hacia arriba / abajo como tal, sino el hecho de que hasta que se miden, esas partículas no tienen ningún giro en absoluto. Se requieren eventos en diferentes regiones del espacio-tiempo para mantener la consistencia, pero esa consistencia es interdependiente, nadie sabe si la partícula A se medirá primero o si la partícula B se medirá primero. Ambos eventos en el espacio-tiempo son interdependientes entre sí. Uno puede pensar que uno (cualquiera de los dos “ocurre primero”) determina el otro, pero es muy probable que sea un punto de vista humano ignorante. Ambos simplemente suceden y no tiene sentido decir si la medición de A hizo que B tuviera un giro X o si la medición de B causó que A tuviera un giro Z, ambos son eventos “simultáneos” en el gran esquema de las cosas.

La respuesta es … bueno, no son partículas y no se comunican. Así es como.

Los objetos fundamentales de la física cuántica moderna no son partículas (balas de cañón en miniatura) sino campos que están presentes en todas partes. Tome la electrodinámica cuántica, por ejemplo. Solo hay dos cosas en esta teoría: el campo electromagnético único y el único campo de electrones. Eso es. Nada más.

Ahora, debido a que estos son campos cuánticos, no solo comienzan a tambalearse involuntariamente. Sus excitaciones vienen en unidades establecidas (cuantos). Entonces, cuando el campo de electrones interactúa con el campo electromagnético, puede crear una unidad de excitación, que llamamos un fotón. O cuando el campo electromagnético interactúa con el campo de electrones, puede crear dos excitaciones unitarias opuestas (un electrón y un antielectrón, también conocido como positrón).

De nuevo, estas cosas son excitaciones de campos. La razón por la que los llamamos partículas es porque, bueno, primero se pueden contar. Puedes contar cuántas excitaciones tiene un campo de electrones, una a la vez. Eso es lo que significa ser cuantificado. En segundo lugar, cuando interactuamos con estas excitaciones, tienden a localizarse. Detecta un fotón, sabe dónde detectó ese fotón, aunque antes de la detección, la excitación estaba en todas partes … pero lo que realmente determinó la excitación es la densidad de probabilidad de que detecte ese fotón en varios lugares.

Entonces esa es tu respuesta. Las partículas cuánticas no se comunican; Los campos cuánticos tienen propiedades correlacionadas. Pero cuando detecta las excitaciones de estos campos, a veces a una gran distancia, es como si hubiera una comunicación mágica, mientras observa esa correlación.

Si encuentra esta explicación menos que satisfactoria (como debería), desafortunadamente todo lo que puedo decir es que necesita aprender matemáticas. No hay atajos … para entender cómo los campos cuánticos interactuantes pueden comportarse de esta manera sin violar la causalidad ni comunicarse a grandes distancias, realmente necesita aprender las matemáticas de la teoría de campos cuánticos. Sin las matemáticas, tendrán que dar explicaciones torpes, como mi intento anterior.

El enredo es una de las mayores ilusiones de la naturaleza.

La distancia entre un par de cuantos en superposición no es igual a la distancia medida por un observador en el estado colapsado. En otras palabras, la distancia entre los cuantos superpuestos es una mera ilusión. El tensor métrico no es la historia completa, es simplemente una aproximación a algo más profundo. Si observamos el cosmos en sus escalas de distancia más grandes, vemos una variedad suave donde las estructuras más grandes (aproximadamente) se mueven de la manera descrita por las Ecuaciones de campo de Einstein. Cuando nos acercamos mucho más, encontramos otra variedad suave donde las estructuras macroscópicas se mueven de la manera descrita por Hamiltonian Mechanics. Si nos acercamos aún más, sucede algo extraordinario. El cosmos ya no puede ser reconocido como un múltiple liso. Cuando exploramos escalas de distancia extraordinariamente pequeñas, vemos un espacio de Hilbert. Por un lado, para escalas de gran distancia, las coordenadas del cosmos son conmutativas [matemáticas] q \ cdot p = p \ cdot q [/ matemáticas] mientras que, por otro lado, cuando las cosas se vuelven suficientemente pequeñas [matemáticas] q \ cdot p \ neq p \ cdot q [/ math]. La maquinilla de afeitar de Occam dictaría que si nos acercamos lo más físicamente posible, a la escala de Planck

[matemáticas] l_ {p} = \ sqrt {\ dfrac {G \ hbar} {c ^ {3}}} [/ matemáticas]

el espacio-tiempo no debe ser conmutativo. Esta es quizás la mejor sutilmente pasada por alto entre la mecánica cuántica y la relatividad general. Simplemente no existe una razón a priori para creer que el cosmos en las escalas más pequeñas posibles sea conmutativo. De hecho, por lo que podemos observar, estamos casi seguros de que debe ser no conmutativo. El problema en física no es que haya una falta de intuición física, es que hay una falta de intuición matemática más allá del marco de la dinámica diferencial. Los lenguajes matemáticos son muy parecidos a los lenguajes de programación. Algunos idiomas simplemente están mal equipados para manejar ciertos problemas. Prácticamente toda la física más allá del modelo estándar descansa sobre los hombros de múltiples, descritos por la dinámica diferencial del lenguaje. Es evidente que este lenguaje simplemente no puede hacer el trabajo.

Por qué la teoría de cuerdas es casi seguro

Supongamos que la teoría de cuerdas es cierta. Si ese es el caso, entonces el espacio-tiempo es conmutativo, descrito por un fondo fundamental del espacio de Minkowski. Entonces uno debe poder explicar por qué existe una escala especial en la que el cosmos se parece a un espacio de Hilbert. Esta asimetría en las leyes de la física es profundamente preocupante y señala que la mecánica cuántica debe ser más fundamental que la relatividad general. Sabemos que incluso en las escalas de distancia más grandes, GR hace las cosas bien solo algunas veces. QM es mucho más preciso y preciso que GR. ¿Por qué estamos tratando de cuantificar la gravedad, en lugar de gravitar la mecánica cuántica?

¿Por qué los gravitones casi seguramente no existen?

Si el espacio-tiempo no es conmutativo en la escala de Planck, entonces los gravitones seguramente no existen. Los gravitones son una predicción de la cuantificación ingenua del tensor métrico. Espacio-tiempo no conmutativo = sin tensor métrico, ergo, ¿cómo podríamos tener gravitones? Sin embargo, estas pequeñas sutilezas significativas ignoradas por el físico más inteligente darán lugar inevitablemente a una teoría que no puede ser cierta. ¿Es esta la razón por la cual ha habido una sequía predictiva en la física más allá del Modelo Estándar? Ciertamente lo creo.

La distancia es irrelevante. Supongamos que tiene dos partículas enredadas que salieron de un núcleo en descomposición con la propiedad de que sus espines son opuestos entre sí.

En la mecánica clásica, no pensaría que una partícula que gira hacia arriba implica que la segunda partícula gira hacia abajo es una especie de comunicación instantánea. Simplemente pensarías que deben haber sido de signo opuesto todo el tiempo.

En mecánica cuántica es un poco más complicado. No se puede decir que las partículas tuvieron un giro determinado determinado todo el tiempo. Están en una superposición de estados. Solo cuando haces una medición clásica de uno obtienes la respuesta de arriba o abajo. Si compara esta medida con la otra, serán opuestos entre sí.

Entonces, si las partículas no estaban girando hacia arriba y hacia abajo todo el tiempo, ¿cómo siempre terminan siendo lo opuesto? Es una propiedad de ser un sistema enredado. La información no está contenida en cada partícula individualmente, sino solo en el sistema como un todo.

Si el giro no se determinó hasta que se midió, ¿no implicaría esto que estaba involucrado algún tipo de comunicación instantánea? Una vez que se mide una partícula, ¿le dice a la otra que esté en el estado opuesto? No funciona del todo así. Las partículas en la teoría cuántica no son pequeñas canicas con propiedades clásicamente determinadas. No puede usar el enredo para enviar información ‘instantáneamente’, ya que si pudiera, también podría enviar información en el tiempo y violar causa y efecto. La relatividad aún se mantiene, pero debes usar una teoría de campo cuántico en su lugar.

¿Ellos? La información no puede enviarse a través del enredo cuántico.

Teorema de no comunicación – Wikipedia

Oye, fui al MIT, estudié los experimentos y la física, tengo un alto coeficiente intelectual y no pretendo entender ni necesariamente creer en enredos. Incluso leyendo sobre los diversos experimentos, no estoy convencido. Los experimentos básicos que supuestamente lo prueban son de naturaleza estadística y sigo pensando que puede haber otras explicaciones para algunos de los resultados anómalos.

La razón principal por la que no me siento cómodo con la teoría es por el teorema de no comunicación. Si el enredo fuera real, deberíamos poder comunicarnos con él.

Toma una bola negra y una blanca y ponlas en un saco. Acércate y sin mirar, agarra una pelota y ponla en otro saco. Ahora toma un saco y camina por la habitación o el campo. Ahora, cuando abres tu saco y lo miras, de repente sabes no solo la bola de color que tienes sino el color de la bola en el otro saco. ¿Estaba la pelota en ambos estados antes de mirar? ¿O mi conocimiento se dividió entre dos conjeturas?

¿Que sé yo? No es mi campo. No puedo probar que está mal. Solíamos pensar que había un “éter” que impregnaba el universo. Luego cambiamos de opinión, ahora nosotros (la comunidad científica) lo estamos volviendo a poner. Teorías del éter – Wikipedia

Las partículas cuánticas realmente no se comunican a grandes distancias, incluso cuando están enredadas. La comunicación implica causalidad, ya que un evento causa otro. Las partículas enredadas están correlacionadas, lo que no es lo mismo que la causalidad.

Dos ondas separadas que se superponen pueden correlacionarse a grandes distancias e intervalos de tiempo largos incluso cuando se desconoce su fase. Por ejemplo, dos diapasones con frecuencias de resonancia ligeramente diferentes pueden producir ‘latidos’. No importa qué tan separados se coloquen los dos diapasones. Los latidos seguirán teniendo una frecuencia igual a la diferencia entre las dos frecuencias. Entonces, la onda de sonido generada por cada bifurcación se correlaciona con la otra.

Sin embargo, esto no significa que haya una conexión directa entre los dos diapasones. Una bifurcación no aplica una fuerza directa a la otra. Esto puede ser un buen análogo para enredos.

Edición, 24/12/17: Quiero comenzar diciendo que Viktor Toth proporciona una respuesta excelente desde el punto de vista de la teoría de campo cuántico, excelente en el sentido de que proporciona una visión muy clara de cómo QFT describe la realidad. Sin embargo, comete un error importante (aunque es esencialmente filosófico más que científico) y también incorpora una suposición que bien puede ser falsa. Como ha desactivado los comentarios, pensé en abordar esos puntos aquí.

Desde el punto de QFT no hay partículas, pero las razones por las que llamamos “partículas” a los cuantos de las excitaciones de campo cuántico no se deben a que se puedan contar, sino a que es una conveniencia epistémica necesaria. Me gustaría ver al Sr. Toth explicar la unión química en términos de QFT sin referencia a partículas, y compararemos su respuesta para el recuento de palabras y la claridad con una que lo explique en términos de electrones. QFT nos dice que todo son excitaciones en los campos, pero no usamos ese nivel de descripción para hablar de nada más que de sí mismo.

La suposición que él hace es que QFT es la última palabra en teoría física y que, por lo tanto, la imagen ontológica que pinta es lo mejor que podemos hacer. Existe la sensación generalizada de que necesitamos una teoría más profunda que QM o relatividad para conciliarlas. Me parece igual de probable que haya partículas en la teoría más profunda que no. Entonces, las excitaciones de campo que etiquetamos como “partículas” con el propósito de claridad y conveniencia pueden corresponder a partículas en la teoría más profunda. Esa es la suposición con la que estoy trabajando en mi respuesta original, que sigue.


Ninguna de las interpretaciones convencionales de QM proporciona un mecanismo para lo que Einstein llamó “acción espeluznante a distancia”. Ciertamente parece que medir una de un par de partículas correlacionadas afecta instantáneamente a la otra, pero según QM, esto no es menos misterioso ahora que en 1935, cuando se publicó por primera vez esta “paradoja de EPR”. Como muchas otras cosas en QM, por ejemplo, dualidad onda / partícula, debe tomarse por fe.

Sin embargo, la alternativa de David Bohm a QM proporciona un mecanismo. Según Bohm, QM es en realidad causal y determinista; La aparición de aleatoriedad es causada por una fuerza, el potencial cuántico , que actúa entre dos partículas en un sistema. La teoría fue rechazada durante años porque de hecho requería que cada partícula en el universo se enredara entre sí, lo que significa que era no local de forma masiva y global. Las partículas que medimos en experimentos están enredadas con el aparato de medición, un fenómeno llamado contextualidad .

John S. Bell estaba asombrado por la teoría de Bohm y se propuso determinar si la no localidad global era una propiedad de cualquier versión de QM que fuera determinista. Al hacerlo, demostró que la no localidad de la paradoja EPR creada experimentalmente se incorporó a QM. Ese es el teorema de Bell a / k / a Desigualdad de Bell.

Se podría decir que una teoría lo suficientemente buena para Bell debería ser lo suficientemente buena para todos. Sin embargo, la interpretación de muchos mundos de Hugh Everett es la más popular entre los físicos que se preocupan por tales cosas. Pero Bohm es un segundo muy claro.

Podría nombrar los seis problemas principales en la física contemporánea (cuatro de QM y dos de relatividad especial) y mostrar cómo Bohm los resuelve a todos. Mientras tanto, solo ofreceré mi opinión de que la respuesta correcta es que están conectados por el potencial cuántico.

Una excelente historia de QM con énfasis en todo esto es The Age of Entanglement de Louisa Gilder: Cuando la física cuántica renació .

No existen Todo el cuerpo de la mecánica cuántica no tiene sentido. Como declaró el eminente Nikola Tesla, es necesaria la existencia de un medio Aether que impregne todo el espacio. Incluso el propio Albert Einstein se retractó de su negación de Aether en 1920.


“Durante los dos años siguientes [1893 y 1894] de intensa concentración tuve la suerte de hacer dos descubrimientos de largo alcance. La primera fue una teoría dinámica de la gravedad, que he elaborado con todos los detalles y espero dar al mundo muy pronto. Explica las causas de esta fuerza y ​​los movimientos de los cuerpos celestes bajo su influencia tan satisfactoriamente que pondrá fin a la especulación ociosa y las falsas concepciones, como la del espacio curvo. . . . Solo la existencia de un campo de fuerza puede explicar los movimientos de los cuerpos como se observa, y su suposición prescinde de la curvatura espacial. Toda la literatura sobre este tema es inútil y está destinada al olvido. Así son todos los intentos de explicar el funcionamiento del universo sin reconocer la existencia del éter y la función indispensable que desempeña en los fenómenos. ”
Nikola Tesla

“Recapitulando, podemos decir que, según la teoría general de la relatividad, el espacio está dotado de cualidades físicas; en este sentido, por lo tanto, existe un éter”.

Albert Einstein

http://www.mountainman.com.au/ae

El problema de esta pregunta radica en el término ‘partícula cuántica’ que implica el uso de la teoría del campo cuántico donde los fotones, por ejemplo, son tratados como no teniendo masa debido a las matemáticas.

Pero las cosas están cambiando rápidamente. En formulaciones matemáticas más recientes, los fotones tienen masa, una masa minúscula de aproximadamente 10 ^ (- 54) kg, por lo que 23 órdenes de magnitud debajo del electrón.

Como otros han dicho, dos fotones pueden ser ‘sincrónicos’ entre sí, es decir, tienen la misma fase de rotación (interna).

Podemos ver esta sincronicidad como una forma de comunicación o simplemente un artefacto matemático.

Tengamos un ejemplo que (en mi opinión) deja muy claro cómo funciona realmente todo este enredo y medición cuánticos.

Voy a modelar el ejemplo clásico: dos electrones enredados, que tienen espines opuestos.

Nuestro observador es Tom, que nunca ha comido una zanahoria. Los dos electrones son dos hombres parados en una carretera. Ambos tienen una camiseta con una frase. Las dos oraciones son: “A Tom le gusta la zanahoria” y “A Tom no le gusta la zanahoria”. Su giro es si la frase en su camiseta es verdadera o falsa.

Tom está de pie delante de ellos y lee las oraciones. Él está pensando: “Nunca he comido zanahoria, no tengo idea si las zanahorias son sabrosas, por lo que la verdad de ambas oraciones (los giros) son del 50 al 50 por ciento”. Los hombres (los electrones) tampoco tienen idea, si su sentencia es verdadera o falsa.

Tom quiere saber si las oraciones son verdaderas o falsas, entonces hace una medición. ¿Cómo es posible en nuestro ejemplo? Simplemente se dirige a un hombre y le pide una zanahoria. El se lo come. Y la medición está hecha. Ahora definitivamente sabe si la oración es verdadera o falsa. Luego se mueve hacia el otro hombre y se da cuenta de que el estado de la otra oración es el opuesto al primero. Repetir este experimento lleva siempre el mismo resultado: las dos oraciones siempre tienen un estado verdadero / falso diferente (giro).

Después de algunos experimentos, Tom comienza a pensar: “Al principio, nadie sabía qué oraciones son verdaderas y cuáles son falsas. Luego me mudé a uno de los hombres y medí su camiseta. Después fui al otro hombre y él siempre tenía su camiseta en el estado opuesto. ¿¿Pero, cómo es esto posible?? No tenían ningún tipo de comunicación. Y estoy bastante seguro de que, antes de mi medición, estaban totalmente inseguros sobre la verdad de su camiseta. Y aún así, pudieron producir resultados relacionados sin comunicación “.

Por supuesto, no pasó nada mágico. De este ejemplo queda claro, ¿dónde ocurrió la difícil “comunicación”? Para realizar la medición, Tom tuvo que modificar su estado mientras medía al primer hombre (al experimentar el sabor de la zanahoria), y este estado modificado es lo que llevó la “información” al otro hombre, mientras Tom caminaba hacia él.

En conclusión, las partículas enredadas no se comunican de manera mágica, sino por el observador, que se modifica por las partículas durante la medición.

Pues no lo hacen. Entonces la pregunta es discutible. Compartir aspectos de identidad no es comunicación, la comunicación se limita necesariamente a la velocidad de la luz.

De todos modos, no hay misterio en una partícula que se extiende por todas partes, solo tiene que resolver el átomo de hidrógeno para ver cómo la función del electrón no está limitada.

La mayoría de las galaxias no giran en torno a un Agujero Negro *, especialmente su campo de torsión perpendicular. No es hidrógeno puro y el ADN está conectado interdeminionalmente ya que Dios es el CENTRO de todos los centros Hebreos 1: 3 Juan 1; 2 Apocalipsis 4:11

Los agujeros negros de postulación mantienen ZPE y quizás ………….

No se comunican. Esa es realmente la única respuesta que se necesita. Estás confundiendo una correlación cuántica con la acción a distancia.

Las correlaciones cuánticas son más fuertes que las correlaciones clásicas y, por lo tanto, pueden parecer que violan la acción a distancia. Ciertamente, a Albert Einstein le pareció así. Einstein, junto con Podolsky y Rosen, concibieron una situación que ilustraba conceptualmente la acción a distancia. Se hizo conocida como la paradoja EPR y motivó muchos experimentos. Más tarde, John Bell ideó una desigualdad que podría discriminar entre la mecánica cuántica y la descripción clásica (variables ocultas) de un experimento. Todas las pruebas experimentales de las desigualdades de Bell han demostrado que la naturaleza del enredo es inherentemente mecánica cuántica.

Hay que destacar que no hay acción a distancia. El teorema de No comunicación lo deja bastante claro.

Veamos un estado cuántico simple entrelazado, llamado estado de Bell.

[matemáticas] \ phi_ {1,2} = \ dfrac {1} {\ sqrt {2}} \ left (\ phi_1 (L) \ phi_2 (R) + \ phi_1 (R) \ phi_2 (L) \ right) [/matemáticas]

Ese es un estado que describe dos fotones enredados con polarización circular izquierda y derecha. Lo que hace que este estado se enrede es que no puede descomponerse en el producto tensorial de dos fotones individuales,

[matemáticas] \ phi_ {1,2} \ neq \ phi_1 \ otimes \ phi_2. [/ matemáticas]

Debido a que son dos fotones, pueden viajar a donde sea que se dirijan, pero todavía están representados por el estado entrelazado, [math] \ phi_ {1,2} [/ math]. Por lo tanto, puede realizar una medición en un fotón en Guam y el otro en la superficie de la luna y aún así violar la desigualdad de Bell. Dichas pruebas ahora se realizan rutinariamente a distancias extremadamente grandes.

Lo que realmente estamos diciendo es que el estado entrelazado de dos fotones no es lo mismo que solo dos fotones. La diferencia es que estos dos fotones deben haber tenido una historia común. En la práctica, eso significa que se crearon en un evento común, como la conversión descendente espontánea de dos fotones, o dos fotones han interactuado juntos en el pasado, como en un circuito de lógica cuántica. El estado entrelazado resultante es, en esencia, la “memoria” de la interacción pasada. Esta memoria pasada asegura que no se viola la causalidad, ya que cualquier medición futura solo revela la historia común.

El enredo ahora se considera un recurso fundamental para la computación cuántica y otras tecnologías cuánticas emergentes. Incluso se está utilizando en el estudio de agujeros negros y agujeros de gusano (denotado EPR = ER, o el enredo puede crear un puente de Einstein Rosen entre dos agujeros negros, también conocido como agujero de gusano).

En última instancia, uno solo necesita aplicar las reglas de la mecánica cuántica al simple estado entrelazado de dos partículas que aparece arriba para recuperar todas las posibilidades extrañas. En ninguna parte de la descripción del estado, ni en las ecuaciones fundamentales de la evolución del estado cuántico, hay una acción instantánea a un término de distancia. Los experimentos solo acceden a un pasado causal común.

En resumen, no hay comunicación entre partículas enredadas. Solo hay una correlación cuántica . Simplemente sucede que las correlaciones cuánticas son más fuertes que las correlaciones clásicas y eso ahora se está viendo como una de las características más fundamentales de la mecánica cuántica. Por lo tanto, hay mucho revuelo en la comunidad de mecánica cuántica, pero en realidad no es nada nuevo, solo una nueva apreciación de una propiedad que ha estado allí desde el principio.

…… ..

Toma dos:

La gente parece no tener problemas para entender la correlación clásica. Tome el siguiente ejemplo:

Si tengo dos canicas, una negra y otra blanca y las pongo en una caja de fósforos. Doy la caja de fósforos a dos personas y les digo que no las abran hasta que hayan regresado a casa. Tan pronto como una persona abre su caja de fósforos, inmediatamente saben el color de la canica de la otra persona.

En este ejemplo, nadie afirma que se haya producido alguna comunicación instantánea, pero este escenario es exactamente análogo a lo que ocurre con el enredo cuántico. Dos partes realizan mediciones independientes y solo cuando pueden comparar sus mediciones se revela la correlación. Sin embargo, si sabemos de antemano que la partícula tiene un par enredado, sabemos de inmediato el resultado de una medición, sin importar qué tan lejos esté. Si bien obtenemos conocimiento inmediato, ¡no hemos comunicado nada! Esto se debe a que nuestro conocimiento depende de la medición que hacemos, cuyo valor no podemos conocer de antemano. Esto es lo mismo con el ejemplo de las canicas en blanco y negro.

Las correlaciones clásicas no parecen sorprender a nadie. Sin embargo, tan pronto como agrega la palabra “cuántico”, la gente comienza a ver cosas extrañas. Sin embargo, los dos casos son conceptualmente idénticos. Las correlaciones cuánticas son más fuertes que las correlaciones clásicas debido a cómo se construye la mecánica cuántica. Es exactamente la misma rareza que da dualidad onda-partícula, difracción de electrones, etc.

El mundo cuántico se comporta de manera diferente al mundo clásico, y precisamente por eso se desarrolló la mecánica cuántica.

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