¿Cuáles son los obstáculos actuales para probar experimentalmente la pseudo telepatía cuántica?

Hasta ahora, los científicos han podido probar el entrelazamiento espacialmente separado entre 2 partes y, recientemente, incluso entre 3 partes. El último experimento ( enlace )( sin muro de pago ) establece los siguientes desafíos:

No se han realizado intentos para cerrar lagunas de localidad en los experimentos de Bell que involucran tres o más partículas. La razón principal de esto es el brillo de la fuente. Si bien se han generado y detectado pares de fotones entrelazados a velocidades superiores a 1 MHz, los tripletes de fotones entrelazados solo se han observado a velocidades del orden de , lo que requiere largos tiempos de medición. Además, otros desafíos experimentales incluyen una alta sensibilidad a la pérdida, relaciones de causalidad que requieren una configuración experimental compleja y exigentes requisitos de estabilidad.

Sin embargo, este tipo de experimentos están interesados ​​en medir la violación de los límites clásicos (p. ej., probar que no es posible ninguna teoría clásica de variables ocultas, confirmando así la Mecánica Cuántica), como las desigualdades de Bell o Mermin. Su pregunta es por qué los juegos aún no se han demostrado experimentalmente, pero resulta que probar desigualdades es exactamente lo mismo.

Editar : me di cuenta solo más tarde de que los juegos cuánticos y las desigualdades tipo Bell son en realidad exactamente lo mismo. Permítanme tratar de explicar la equivalencia a continuación y luego dar un ejemplo de cómo se vería un experimento en el "lenguaje del juego".

Una desigualdad tipo campana dice algo sobre los valores esperados de las medidas en bases predefinidas. El juego equivalente dicta que los jugadores reciben una pregunta aleatoria y, según la pregunta, miden de una manera particular.

Ahora, encontrará que la cantidad de "valores de expectativa" y la "cantidad de preguntas" son exactamente iguales. ¡Además, las medidas correspondientes resultan estar en la misma base (suponiendo que comencemos desde el mismo estado compartido)! Por lo tanto, cuando se realiza una estrategia óptima varias veces, los jugadores de un juego de pseudotelepatía básicamente toman muestras de los valores esperados.

La parte complicada es que los valores esperados en las desigualdades de Bell no se corresponden con las probabilidades de ganar.$\omega$(un número entre 0 y 1), sino a los llamados "sesgos"$\varepsilon$, que es simplemente$\omega$reescalado para estar entre (-1,1) (¡de hecho, los valores del resultado de una medición cuántica!).

Tomemos, por ejemplo, el juego CHSH, donde la probabilidad óptima de ganar$\omega$es igual$\cos^2(\pi/8) = 1/2 + 1/\sqrt{8}$(en promedio, por pregunta). Convirtiendo estos en sesgos y sumando las 4 preguntas juntas, se obtiene el conocido límite$2\sqrt{2}$, que es de hecho la violación máxima de la desigualdad de Bell.

Ahora, simplemente puede mirar cualquier experimento de desigualdad de Bell, convertirlo en el "lenguaje del juego" y ver qué tan bien puntuaron los "jugadores", en promedio. Por ejemplo, en el documento de desigualdades de Mermin de 3 qubits , eche un vistazo a la figura 2. Muestra los "sesgos" por pregunta (a,b,c). La "peor" expectativa encontrada fue -0,655 donde deberían haber medido -1, lo que significa un sesgo de +0,655. Esto corresponde a una "probabilidad de ganar" de 0,8275 en esa pregunta. Teniendo en cuenta que esta fue la pregunta en la que se desempeñaron peor, claramente lo hicieron mejor que el límite clásico de 0,75.