Acerca de la no localidad de QM y máquinas más rápidas que la luz/hacia atrás en el tiempo

El hecho de que la mecánica cuántica es no local ya se sabe desde hace mucho tiempo, desde los trabajos de Bell (1966 y posteriores) y los experimentos del grupo de Aspect que confirmaron la desigualdad CHSH tipo Bell (1980 y posteriores).

Más exactamente, se demostró que hay resultados, obtenidos en experimentos con partículas entrelazadas, que no pueden explicarse por la distribución local de variables. En pocas palabras, parece que durante la medición realizada por Bob se sabe qué midió Alice (o si ella midió), y viceversa.

( Nota : Luego de los experimentos que probaron las desigualdades tipo Bell, en los años 1990 y posteriores, vinieron pruebas llamadas contextuales : principalmente, la paradoja de Hardy y el experimento GHZ . Ellos probaron la no localidad sin distribuciones de variables ocultas, per experimentos individuales Pero estos experimentos parecen hacer más, incluso arrojan dudas sobre la posibilidad de explicar los resultados del entrelazamiento con variables ocultas deterministas no locales ).

Sin embargo, este resultado no puede explotarse para realizar una comunicación FTL (más rápida que la luz).

¿ Cuál es la prueba más general de esta afirmación? ¿Tiene algo que ver con (se basa en) el QM?

Una propuesta: una máquina capaz de transmitir mensajes FTL, aparece, desde el punto de vista de algunos marcos de coordenadas, como una máquina que transmite mensajes hacia atrás en el tiempo. Bueno, al menos en nuestra parte del universo, no podemos cambiar el pasado. Considero que este es el argumento más básico porque no se basa en QM, termodinámica u otro campo de la física.

¿Hay otras sugerencias para una demostración general? ¿Será que no podemos probar la comunicación no FTL sin argumentos basados ​​en QM?

Respuestas (1)

No se ha demostrado que la mecánica cuántica sea no local. Más bien, las teorías de variables ocultas que hacen las mismas predicciones que la mecánica cuántica no son locales. Los sistemas cuánticos se pueden describir en términos de observables que evolucionan localmente. Esos observables están representados por operadores hermitianos, no por variables ocultas, es decir, números únicos. En un enredo del tipo visto en los experimentos de tipo Aspect, dos sistemas tienen observables que contienen información localmente inaccesible: información que solo puede revelarse comparando los valores de los observables de un sistema con los de otro:

http://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007

http://arxiv.org/abs/1109.6223 .

La mecánica cuántica no proporciona ningún medio para la comunicación FTL porque los sistemas cuánticos evolucionan completamente localmente.

En relatividad general, algunos modelos contienen curvas temporales cerradas, caminos a través del espacio-tiempo que lo devuelven al punto en el espacio y el tiempo donde comenzó. Estos espaciotiempos no permiten la comunicación FTL. Dichos espaciotiempos no han sido descartados por consideraciones teóricas en relatividad general:

http://arxiv.org/abs/gr-qc/0701024 .

Hay algunos espacios-tiempos que aparentemente permiten viajes FTL (y por lo tanto permiten la comunicación FTL):

http://arxiv.org/abs/gr-qc/0009013 .

Sin embargo, estos espaciotiempos incluyen formas exóticas de materia que parecen estar fuertemente restringidas por la teoría cuántica de campos, por lo que no está claro si podrían realizarse:

http://arxiv.org/abs/gr-qc/0209036 .

No se han observado curvas temporales cerradas ni espaciotiempos FTL, pero eso no significa que no se puedan construir. Es posible que alguna futura ley de la física los descarte y explique por qué no se ha observado ninguno.