Comprender el entrelazamiento cuántico... ¡ayúdame a validar esta analogía!

Me cuesta entender el concepto de entrelazamiento cuántico. He destilado mi comprensión en una analogía y necesito su ayuda para validarla. Aquí lo tienes:

Digamos que recibo dos sobres. Ambos sobres tienen escrito esto:

¡Hola! Abre esta carta...
Si el papel de adentro es rojo, entonces el otro sobre tiene papel azul.
Si el papel del interior es azul, el otro sobre tiene papel rojo.

Entonces, si abro una carta y el papel que está adentro es rojo, entonces sé que la otra carta contiene el papel azul.

¿Es esto equivalente al entrelazamiento cuántico? ¿El hecho de que sabré el color del otro papel cuando abro (es decir, observo) un sobre?

En teoría, si una de las letras "apareciera" en una galaxia diferente, aún sabría el color del papel dentro de esa letra, con solo abrir mi carta, al instante, ¿correcto?

Antes de abrir la carta, ¿el papel dentro de cada sobre está en superposición (??), es decir, 50/50, rojo o azul?

En esta analogía, asumo que lo que está escrito en las letras es cierto. ¿Es esta una suposición correcta en la física cuántica? ¿Pienso que si?

En la física cuántica real, ¿sería capaz de cambiar el color de un papel para cambiar el color del otro? No, ¿verdad?

Respuestas (3)

Si desea convertir esto en un análogo del entrelazamiento cuántico, debe asumir esto: usted y yo llevamos cada uno de los sobres a un lugar diferente. Luego los abrimos. Entonces:

  • Si los dos elegimos abrir nuestros sobres por la parte superior, siempre nos encontramos con papeles de colores opuestos .
  • Si cualquiera de nosotros elige abrir su sobre desde arriba mientras que el otro elige abrir su sobre desde abajo, siempre (o casi siempre) encontraremos papeles de colores opuestos .
  • Si ambos elegimos abrir nuestros sobres desde abajo, siempre (o casi siempre) encontramos papeles de idénticos colores.

Ahora trata de contar una historia como la tuya --- donde los sobres contienen información verdadera sobre lo que "realmente" hay en el otro sobre --- que se ajuste a estos hechos. Buena suerte.

Estoy desconcertado. ¿Puedo saber por qué el sobre se preocupa por arriba y por abajo? Creo que ambos observadores están usando luz de techo, pero si la luz viene de abajo, el resultado será el contrario, ¿no?
@user6760: No, nada de eso puede explicar las observaciones que describí. ¿Cómo sabe la luz de mi casa cómo abriste el sobre en tu casa?

No, esa no es una analogía para el entrelazamiento cuántico. Desde la perspectiva de la mecánica cuántica, lo que está describiendo se llama teoría de variables ocultas locales (aunque la gente a menudo usa calcetines en lugar de sobres). El teorema de Bell nos dice que tales teorías LHV no pueden dar cuenta de todas las posibilidades permitidas por la mecánica cuántica de estados entrelazados, y los lados del experimento con la mecánica cuántica sobre las teorías LHV.

Para ver un ejemplo del tipo de cosas que puede hacer con el entrelazamiento que no puede hacer con las teorías LHV, vea la fantástica respuesta de WillO a este hilo.

Su analogía no es equivalente al enredo. Es mejor no hacer analogías, ya que la mayoría de ellas son engañosas.

En un experimento de entrelazamiento, debe poder medir al menos dos cantidades físicas diferentes en cada sistema, por ejemplo, el giro de un electrón en la dirección x y el giro en la dirección z. Tu analogía solo tiene una medida: ¿la letra es roja o azul?

En un experimento de entrelazamiento, si mide la misma cantidad para cada mitad del par entrelazado (espín z para ambos electrones, digamos), cuando compara los resultados, encuentra que están correlacionados. La correlación disminuye para las medidas que no coinciden. Entonces, encontrar una correlación depende de si se realizó la misma medición en cada sistema. La dependencia de la correlación de la diferencia entre las medidas es tal que no puede explicarse mediante una teoría local en la que las cantidades físicas están representadas por variables estocásticas (números únicos elegidos al azar). La mecánica cuántica describe sistemas en términos de objetos matemáticos más complicados llamados observables, no en términos de variables estocásticas. Esos observables cambian localmente, por lo que la mecánica cuántica es local, a pesar de las proclamas en contrario:

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

https://arxiv.org/abs/1109.6223