¿Cómo supo Einstein sobre el entrelazamiento cuántico si el experimento para demostrarlo fue años después? ¿Quién era el científico con el que no estaba de acuerdo sobre este tema?

El enredo fue una consecuencia lógica conocida de la mecánica cuántica desde que se formuló por primera vez. Einstein decidió resaltar lo que él pensaba que era una inconsistencia lógica con la mecánica cuántica; El colapso instantáneo de la función de onda, que no es local. Sin embargo, la función de onda no es medible, por lo que esta característica no local nunca se puede observar o demostrar en ningún experimento. Sin embargo, tiene consecuencias observables sobre cómo entendemos la realidad. En particular, está en desacuerdo con el realismo local. Este es un punto sutil de hecho. Sin embargo, Einstein trató de resaltar esto con el experimento EPR. Más tarde, John Bell cuantificó la diferencia entre la realidad local y la mecánica cuántica de Einstein. Esto permitió que los experimentos probaran la realidad predicha por la mecánica cuántica contra el realismo local preferido de Einstein, todos los cuales han ratificado el realismo cuántico. En particular, hubo tres experimentos publicados en 2015 que cerraron prácticamente todas las lagunas en experimentos anteriores, dejando poco margen de maniobra para una versión alternativa de la realidad. Parece que la mecánica cuántica es un muy buen modelo de nuestra realidad observable.

El enredo ocurre cuando dos partículas tienen una interacción y hay una propiedad conservada generada en la interacción. En las partículas cuánticas, a menudo gira, porque el giro solo puede tomar valores especiales y se conserva el momento angular. Que dos partículas estén enredadas no fue problema para Einstein. El problema radica en la interpretación de Copenhague. Aquí la interpretación afirma que lo propio no tiene valor hasta que se observa, lo que significa que en el momento de la observación, el otro valor también está definido. El problema es que debe tomar el valor que la ley de conservación requiere de la otra partícula, y si se observó en el punto A, el valor correspondiente debe aparecer inmediatamente en B. Ahora, si estos son fotones que van en la dirección opuesta, entonces el segundo tiene que averiguar sobre el primero a más del doble de la velocidad de la luz, en violación de la relatividad.

Tenga en cuenta que si los valores de las variables se determinaron en la generación, no hay problema. Esa era la opinión de Einstein. Sin embargo, eso significaría que siempre tuvo el valor, y simplemente lo observamos, a diferencia de la interpretación de Copenhague que lo determinamos, y antes de eso, tenía todos los valores posibles. La afirmación de que la interpretación de Copenhague ha sido probada no tiene sentido, ¿cómo puede probar algo que no ha observado? No puede probar que no se determinó en el momento de la generación porque no sabe nada al respecto hasta que lo observa.

Porque el entrelazamiento cuántico es simplemente interacción que también ocurre en la escala macro. Si dos bolas de billar chocan entre sí, hay un “enredo” de sus resultados a partir de ese momento. Su giro, posición e impulso, etc., ahora están muy relacionados entre sí. No hay nada sorprendente en el enredo.

Es la espeluznante “acción” a distancia que Einstein encontró que los experimentos deplorables y modernos (Couder) han proporcionado una mejor explicación que “Muchos mundos” y “Copenhague”. Entonces, aunque esas explicaciones ahora obviamente deberían recaer en la maquinilla de afeitar de Occam, toma un tiempo para que cambios como este se propaguen a través de la academia.

Entonces la verdad es que Einstein tenía razón …

El problema proviene de la fuerte afirmación de que la posición y el impulso no pueden conocerse simultáneamente. ¡Enredados podemos obtener la posición de uno y el impulso del otro y Presto! podemos calcular la otra característica de cada partícula, conociendo la posición y el momento de cada una simultáneamente. (¡Uy!)

Ahora, dado que la interpretación de Copenhague estaba tratando de hacer de un extraño modelo borroso de la realidad una “mecánica” subyacente, esta verdad verificada experimentalmente abrió un gran agujero en su idea tal como Einstein pensó que lo haría. Einstein (y otros) sugirieron que lo haría. Pero los sistemas de creencias no son tan fácilmente derrotados por la evidencia.

Posteriormente, al torcer sus mentes en torno a sus creencias, a los creyentes en la interpretación de Copenhague se les ocurrió la idea de que nuestro conocimiento de la posición o el momento real de una partícula hace que la “acción” de la existencia probabilística de la otra partícula se colapse en una sola existencia y eso es por qué podemos saber tanto su posición como su momento a través de la inferencia. Nuestro conocimiento provocó la acción a distancia.

Sí, es tan loco / retrasado como parece. La creencia religiosa no requiere espíritus o dioses, es solo una forma de creer algo.

Es típico de estos casos que una indeterminación originalmente restringida al dominio atómico se transforme en indeterminación macroscópica, que luego puede resolverse mediante observación directa. Eso nos impide aceptar tan ingenuamente como un “modelo borroso” válido para representar la realidad. En sí mismo, no representaría nada poco claro o contradictorio. Hay una diferencia entre una fotografía temblorosa o desenfocada y una instantánea de nubes y bancos de niebla.
—Erwin Schrödinger, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (La situación actual en la mecánica cuántica) , Naturwissenschaften
(traducido por John D. Trimmer en Proceedings of the American Philosophical Society )

(sí, Schrodinger, un verdadero padre de la mecánica cuántica pensaba que la indeterminación era un montón de basura de madera retardada digna de ridículo al igual que Einstein)

[1305.6822] Violación de la desigualdad de Bell en mecánica de fluidos
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(contácteme si desea saber más sobre los problemas lógicos de la desigualdad de Bell)

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Einstein sabía del enredo cuántico porque era una característica conocida esencial para el formalismo matemático de la mecánica cuántica. Esta característica fue aislada y discutida al menos ya en 1935 cuando Einstein et al. escribió el famoso artículo de EPR. El mismo año, Schrödinger también publicó sobre el tema y acuñó el término ‘enredo’:

Cuando dos sistemas, de los cuales conocemos los estados por sus respectivos representantes, entran en interacción física temporal debido a fuerzas conocidas entre ellos, y cuando después de un tiempo de influencia mutua los sistemas se separan nuevamente, entonces ya no pueden describirse en el mismo como antes, a saber. dotando a cada uno de ellos de un representante propio. No llamaría a eso, sino más bien el rasgo característico de la mecánica cuántica, el que impone su desviación completa de las líneas de pensamiento clásicas. Por la interacción, los dos representantes [los estados cuánticos] se han enredado . … el mejor conocimiento posible de un todo no necesariamente incluye el mejor conocimiento posible de todas sus partes.

-Schrödinger, E., 1935. “Discusión de las relaciones de probabilidad entre sistemas separados”, Actas de la Cambridge Philosophical Society , 31: 555–563; 32 (1936): 446–451.

La objeción de Einstein al enredo no fue una objeción empírica, sino filosófica. Entonces, aceptó el enredo como parte de la mecánica cuántica. Lo que objetó en el documento de EPR fue (como sugiere el título del artículo) que la mecánica cuántica proporciona una descripción completa de la realidad física. Bohr y otros, por otro lado, argumentaron que la mecánica cuántica está completa.

Nos llevó algunas décadas comprender exactamente cómo la visión filosófica de Einstein (realismo local) no solo es incompatible con la mecánica cuántica, sino también con el experimento. El mundo simplemente no es así. Hubiera sido muy interesante saber qué habría pensado Einstein sobre el teorema de Bell y los experimentos de prueba de Bell.

Einstein y los otros dos autores no creían que exista un entrelazamiento cuántico, pero pudieron probar que las ecuaciones de mecánica cuántica apoyadas por Bohr y su alumno Heisenberg, y las ecuaciones equivalentes proporcionadas por Schrödinger, establecieron que si realizaba cierto tipo de experimento con dos masas se podría demostrar que las posiciones y el impulso de los dos podrían estar fuertemente relacionados entre sí.

Las personas que creían en la mecánica cuántica afirman que antes de medir algo no tiene una posición y un momento definidos, y que después de medir la posición o el momento, entonces tiene una posición o tiene un impulso, pero usted ha influido en todo sistema para que obtenga un resultado diferente para el otro que si lo hubiera medido primero.

Pero, dijo Einstein, de acuerdo con su propia teoría, debería ser capaz de establecer una situación en la que dos ladrillos (o lo que sea) estén flotando en el espacio y en contacto entre sí en un mínimo de tres puntos, permita que obtengan todos establecido, y eso asegurará que los ladrillos conjuntos tendrán el mismo estado cuántico. Y, según usted, eso debería significar que podría haber algún tipo de dispositivo que les daría empujones iguales para separarlos. Después de que eso suceda, de acuerdo con esta tontería de la mecánica cuántica, cada uno de ellos debería tener esencialmente el mismo estado cuántico. ¡Ahora espera esto! Puedo ir a medir uno de ellos y, según usted, al hacerlo, haga que “decida” cuál es su impulso. Pero, de la forma en que funcionan sus ecuaciones, la otra debe tener un impulso coincidente. Y sin embargo, nadie lo habría medido. Eso significa que hay una acción espeluznante a una distancia que establece el impulso del segundo bloque, o bien está sucediendo algo más.

“Seamos razonables y prácticos. Esos dos bloques podrían haberse desplazado un millón de millas a través del espacio y, según usted, medir el primer bloque de alguna manera alcanzaría toda esa distancia y establecería instantáneamente el segundo. ”

Einstein pensó que la mecánica cuántica estaba incompleta, que los dos bloques no podían interactuar con un retraso de tiempo 0. Pensó que debe haber una variable oculta que se estableció para ambos bloques y que nunca llegaremos a conocer, pero es lo que hace que los dos bloques se comporten de manera coincidente, sin importar la distancia. Siempre fueron así.

Entonces Einstein descubrió lo que luego se llamaría enredos, pero no le gustó. Pensó que la teoría estaba equivocada. Schrödinger pudo ver lo mismo, y lo llamó “enredo”, pero esperaba que desapareciera, de alguna manera, con el tiempo.

Desde entonces hasta la época de John Bell, algunas personas dijeron que había enredos con su acción espeluznante a distancia, y algunas personas dijeron que no había enredos, pero había variables ocultas. Eventualmente, fue posible hacer experimentos con fotones y otras cosas pequeñas, experimentos que nadie en la vida de Einstein podría haber realizado, y los experimentos apoyan a John Bell y el enredo.

Einstein lo había “probado” con las matemáticas, pero no lo aceptó porque pensó que había premisas (sobre variables ocultas) que tendrían que agregarse, premisas que cambiarían fundamentalmente la mecánica cuántica.

Hay un gran artículo de Alain Aspect titulado “John Bell y la segunda revolución cuántica”. Https: //www.lcf.institutoptique …. Cuenta lo que he intentado poner aquí, pero lo hace con un lenguaje mucho más refinado. Además, cubre muchas otras cosas interesantes.

Acción espeluznante a distancia

Inicialmente, no creo que se haya desagregado con él, fue visto como un experimento mental y una paradoja, un problema a resolver. Él escribió un artículo sobre esto en 1935, pero tropezó con el tema en 1930 http://www.technologyreview.com/ … El científico al que te refieres es Neils Bohr, quien curiosamente pensó que refutaba a Einstein usando la relatividad general en sí misma … otra paradoja.

La mecánica cuántica era una teoría como muchas otras que llevó años probar o refutar. Bendice a Bell, un colaborador muy subestimado y subvalorado de la actualidad para resolverlo.