Mecánica cuántica: ¿Lo llamamos coherencia o enredo cuántico cuando 2 partículas comparten el mismo estado cuántico?

Normalmente, el término “coherencia” se usará para las partículas que comparten el mismo estado cuántico (bosones y entidades bosónicas como los átomos de helio-4 que se comportan de acuerdo con las estadísticas de Bose-Einstein), pero a veces también puede usarse de manera más general para significar “superposición cuántica” de estados “para cualquier tipo de partículas o estructuras, incluso fermiones o sus compuestos, por ejemplo, cuando hablamos de los átomos de berilio en un experimento de efecto zeno cuántico, antes de observarlos sabemos que están en una superposición coherente de sus 2 posibles estados de energía, y cuando hacemos brillar el láser para adquirir conocimiento de su estado, decimos que se han “descifrado” en un estado definido.

O cuando decimos que “observar” el disparo de electrones en el experimento de doble rendija hace que su superposición de caminos se “decohere” en un camino definido.

Se puede decir que el término “enredo” es un fenómeno parcialmente relacionado en algunos casos, pero generalmente se aplica para otras situaciones, cuando no conocemos el estado cuántico individual de cada una de las partículas involucradas, pero sabemos el estado cuántico de su combinación. . El entrelazamiento ocurre en interacciones donde se sabe que las propiedades cuánticas, como el espín o la polarización, se conservan, y las conocemos para la entrada de la interacción pero no para la salida.

Cuando hay una interacción en la que la entrada tiene cierta propiedad conservada, digamos que sabemos que su espín es cero, sabemos que las partículas de salida resultantes deben tener un espín combinado de cero, pero no sabemos el espín de ninguno de ellos. Podemos separarlos a años luz el uno del otro y aún no podemos decir qué giro tiene cada una de las partículas de salida, solo podemos predecir la probabilidad de su valor de giro. Y, sin embargo, sabemos que conocer su valor de giro con certeza fija inmediatamente el giro de la otra partícula enredada a años luz de distancia.

Tenga en cuenta que, en cierto sentido, es similar al uso anterior de “coherencia”, porque el “enredo del giro” es equivalente a decir que el giro del par de salida está en una superposición cuántica hasta que se mide uno de ellos. No es que cada uno de ellos esté en una superposición de ambos valores de giro, no. Cada uno tiene un valor de espín (desconocido e intrínsecamente incierto), pero por lo que respecta al espín, ambas partículas de salida existen como una superposición junto con la otra, incluso si están en lados opuestos del universo.

Sí, los giros de ambas partículas de salida están en una superposición cuántica, incluso si están a años luz de distancia entre sí, en el mismo sentido que se puede decir que el giro de una sola partícula no observada coexiste en una superposición de arriba y abajo estados. En lo que respecta a su giro, las 2 partículas de salida, independientemente de su separación espacial, no son diferentes de solo 1 partícula única no observada, cuyo giro es una superposición de sus estados permitidos. Esta es la magia 🙂