En un experimento filosóficamente bastante interesante, Ma et al. mostrar que la causalidad hacia atrás existe en la física cuántica. Un artículo de Ars Technnica ofrece una explicación menos técnica.
De Ars Technica:
El intercambio de entrelazamiento de elección retardada consta de los siguientes pasos. (Utilizo los mismos nombres para los experimentadores ficticios que en el artículo por conveniencia, pero tenga en cuenta que representan actos de medición, no personas literales).
Dos fuentes independientes (etiquetadas como I y II) producen pares de fotones de modo que sus estados de polarización están entrelazados. Un fotón de I va a Alice, mientras que un fotón de II se envía a Bob. El segundo fotón de cada fuente va a Víctor. (No estoy seguro de por qué el tercero se llama "Víctor").
Alice y Bob realizan mediciones de polarización de forma independiente; no hay comunicación entre ellos durante el experimento: establecen la orientación de sus filtros de polarización sin saber lo que está haciendo el otro.
En algún momento después de que Alice y Bob realicen sus mediciones, Víctor toma una decisión (la "elección retrasada" en el nombre). O permite que sus dos fotones de I y II viajen sin hacer nada, o los combina para que sus estados de polarización se enreden. Una medición final determina el estado de polarización de esos dos fotones.
Luego se comparan los resultados de las cuatro mediciones. Si Víctor no entrelazó sus dos fotones, los fotones recibidos por Alice y Bob no están correlacionados entre sí: el resultado de sus mediciones es consistente con el azar. (Esta es la parte del nombre de "intercambio de entrelazamiento"). Si Víctor enredó los fotones, entonces los fotones de Alice y Bob tienen polarizaciones correlacionadas, a pesar de que no eran parte del mismo sistema y nunca interactuaron.
Ahora, esto es bastante interesante en sí mismo. Mi interpretación es que el universo ya "sabe" si Victor se entrelazará o no en el momento de las mediciones de Alice y Bob (ya que controla el generador aleatorio de Victor). Este tipo de evita la paradoja.
Sin embargo, la pregunta realmente interesante es por qué no han diseñado el experimento de la siguiente manera:
En lugar de dejar que Víctor elija al azar si se enreda, debería basar su decisión en las medidas de Alice y Bob: si midieron polarizaciones correlacionadas, no debería enredarse; si midieron polarizaciones no correlacionadas, debería enredarse.
Aparentemente, esto obligaría al universo a producir polarizaciones correlacionadas para Alice y Bob, a pesar de que no hay una cadena de entrelazamiento que los conecte. (Porque, claramente, sería contradictorio si no estuvieran correlacionados, a pesar de que hay una cadena que los conecta).
Para mí, esto parece un experimento/resultado más interesante. ¿Alguna idea de por qué no lo hicieron de esta manera?
Actualice para responder al comentario de @Nathaniel: no creo que sean necesarias varias medidas. Digamos que tanto Alice como Bob comprueban la polarización horizontal: entonces, si Víctor decide enredarse, tanto Alice como Bob deben obtener el mismo resultado (disparar o no disparar). Obviamente, no es contradictorio que ambos obtengan el mismo resultado aunque no haya cadena, pero el experimento que sugiero implicaría que siempre obtendrían el mismo resultado, a pesar de que nunca hubo una cadena.
Resulta que el artículo teórico original de Asher Peres sobre el intercambio de entrelazamiento de elección retrasada es breve y bastante legible. Establece la idea detrás de la configuración experimental sin distraerse con los aspectos prácticos.
Básicamente, la idea es que, como dice la publicación de Ars Technica, Alice y Bob elijan cada uno la medición de uno de los dos fotones que tienen cada uno y envíen el otro a Eve. (Parece que Ma et al. cambiaron el nombre de Eve a Victor, no me pregunten por qué). Luego, Eve elige la medida de las dos partículas que recibe.
Esto luego se repite muchas veces. Alice, Bob y Eve registran qué medición eligen hacer en cada prueba, así como su resultado. Alice y Bob tendrán cada uno una lista de resultados de medición completamente aleatorios (cada medición produce un resultado de 0 o 1 con la misma probabilidad), que no están correlacionados de ninguna manera.
Sin embargo, Eve también tiene una lista de las medidas que tomó y cuáles fueron los resultados. Lo que hace a continuación es ordenar los datos de las pruebas de Alice y Bob en cuatro subconjuntos, según la medida que decidió hacer en esa prueba y cuál fue el resultado . Entonces resulta que, de acuerdo con el formalismo de la mecánica cuántica, cada uno de estos cuatro subconjuntos estará correlacionado exactamente de la misma manera que si Alice y Bob hubieran estado midiendo partículas entrelazadas. Esto es lo que Ma et al. han confirmado experimentalmente.
Lo importante es que se necesitan los resultados de las medidas de Eve para clasificar los resultados de Alice y Bob en subconjuntos. Esto significa que no tiene ninguna información acerca de si los resultados de un ensayo determinado están correlacionados hasta que Eve haya realizado su medición, por lo que Eve no puede causar una paradoja al tomar una decisión diferente basada en la información sobre las correlaciones.
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