¿Cómo se mantienen correlacionados dos fotones enredados separados espacialmente?

No soy un experto, así que esto no es 100% infalible, pero he aquí la impresión que he obtenido durante años de estudio.

En realidad es increíblemente simple; la razón por la que luchamos por comprenderlo tan a menudo es que la Mecánica Cuántica es muy diferente a nuestra intuición automática

La idea fundamental de la mecánica cuántica es que los sistemas existen en una superposición de estados, uno de los cuales se selecciona como resultado de cualquier medición dada en función de una distribución de probabilidad.

El giro de un electrón es un buen dispositivo introductorio para la mecánica cuántica porque es binario. El giro a lo largo de cualquier eje dado es siempre +1 o -1. [1] Esto es más extraño de lo que parece, porque los ejes no son independientes. Una medida podría decir que un electrón estaba girando alrededor del eje x y un milisegundo más tarde otra podría decir que estaba girando alrededor del eje y / sin que nada obvio lo girara / mientras tanto. Pero todo esto se puede poner en un marco matemático agradable, llamado mecánica cuántica.

Ahora, lo siguiente a estudiar es dos giros. Aquí es donde se involucra el enredo. Aquí está la parte complicada: dos partículas se enredan cuando * definitivamente * tienen * giro * opuesto *, pero no sabes qué es. Este estado de cosas puede surgir de interacciones moleculares o algo así. La intuición es pensar en cada giro como un sistema separado. Pero aquí está el problema: medir un giro lo obliga a un cierto estado. Entonces el segundo giro debe tener el estado opuesto. Por lo tanto, la medición en el sistema afecta el resultado de otro sistema: ¡los sistemas de alguna manera se afectan entre sí más rápido que la velocidad de la luz! ¡¡Dios mio!! ¡No localidad! ¡¡¡Oh no!!!

Aquí está la cosa: no son sistemas diferentes. Son un sistema con dos observables, los dos giros. Piénselo: el enredo solo se convierte en un problema cuando miramos ambos resultados. Entonces, en lugar de pensar en dos sistemas con dos estados (+, – donde ignoramos otras dimensiones) piense en él como un sistema único con cuatro estados (++, + -, – +, -). En lugar de establecer estados iniciales, la restricción de tener giros opuestos restringe los estados permitidos: el sistema solo tiene dos estados ahora: (- + y + -). Esto significa que medir una vuelta es suficiente para medir todo el sistema. El hecho de que las mediciones repetidas difieran pero sigan siendo opuestas refleja el movimiento del sistema entre estados, pero solo tiene dos estados para elegir. Toda la rareza se ha ido

Para mí, la única consecuencia profunda del enredo es que nos obliga a considerar el universo de una manera que es / verdaderamente / estadística, y no pensar en partículas que giran, sino más bien en una colección de observaciones.

Como dije, no soy un experto, pero según tengo entendido, esto expresa tanto lo que dicen los expertos reales como lo que describen las matemáticas.

[1] hay algunas mitades y barras h, etc., pero eso no es importante

La respuesta es que no cambia el giro de un fotón, solo puede realizar una medición, y esa medición hace que la función de onda del par colapse a un estado propio específico del observable que está midiendo.
Una medición cuántica es una operación no local, actúa en todo el espacio, por lo que una vez que conoce el giro de un fotón, conoce el giro del otro, no puede causar el cambio del giro del fotón lejano, por lo que se preserva la causalidad.

Si la pregunta debe interpretarse literalmente, entonces la situación es bastante simple: hay dos fotones distinguibles, por ejemplo, con frecuencias diferentes, incluso muy leves, y la polarización de uno de ellos se gira, por ejemplo, con la ayuda de material birrefringente. La comunicación entre partículas separadas, por ejemplo, en forma de dispersión, se excluye de una forma u otra. Es decir, tenemos operaciones locales puras.

Entonces, el segundo fotón en realidad no sabe que el estado del primero está modificado. La conservación del momento angular no es un jugador aquí, ya que la presencia de algo que cambia el giro implica que el momento angular de todo el sistema no se conserva.

Este es realmente el resultado general: tener acceso solo a una parte del par entrelazado es imposible averiguar el estado de otra parte.

http://en.wikipedia.org/wiki/No-

No lo sabemos, pero David Albert dice que una forma de pensarlo es que la imagen más precisa del mundo está ocurriendo en dimensiones mucho más altas y que, hablando groseramente, hacer algo a una partícula aquí inmediatamente afecta a una partícula sobre allí porque empujar esta partícula simplemente está empujando esa partícula porque ambas son una especie de “superpartícula” en un espacio dimensional superior que se mira desde dos ángulos diferentes.

Vea el video @ alrededor de 6.25 minutos.

Esa es una muy buena pregunta, y la respuesta corta es que nadie lo sabe. La palabra técnica para el fenómeno es no localidad . Una persona con algún sentido común pensaría que es ridículo creer que tal cosa pueda ocurrir. Sin embargo, nuestros resultados experimentales nos dicen que sí ocurre. ¿Asi que que hacemos? Continuamos explorando el mundo natural con la esperanza de encontrar algo más que nos ayude a entender cómo funciona todo. Mientras tanto, tenemos que aceptar que no sabemos.

En realidad, no cambiamos el giro de un fotón. Simplemente colapsamos su función de onda a un estado de giro puro y medimos cuál es ese estado (puede ser cualquiera). El fotón enredado tendrá el giro opuesto cuando se mida. Pero no hay transferencia de información entre ellos, tendría que enviar una señal clásica y solo entonces sabría que los giros están correlacionados.

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