El siguiente artículo apareció recientemente en una revista científica alemana (Spektrum der Wissenschaft): "Trayectorias bohmianas experimentales no locales y surrealistas" (DOI:10.1126/science.1501466)
El resumen dice
La medición débil permite determinar empíricamente un conjunto de trayectorias promedio para un conjunto de partículas cuánticas. Sin embargo, cuando dos partículas están entrelazadas, las trayectorias de la primera partícula pueden depender de forma no local de la posición de la segunda partícula. Además, la teoría que describe estas trayectorias, llamada mecánica de Bohm, predice trayectorias que al principio se consideraron "surrealistas" cuando la segunda partícula se usa para sondear la posición de la primera partícula. Enredamos dos fotones y determinamos un conjunto de trayectorias Bohmianas para uno de ellos usando mediciones débiles y postselección. Mostramos que las trayectorias parecen surrealistas solo si uno ignora su no localidad manifiesta.
¿Hasta qué punto muestra esto que la mecánica bohmiana es correcta en el sentido de que explica cosas que QM normal no explica?
Desafortunadamente, tuve que darme cuenta de que no sé lo suficiente sobre el tema para entender el documento completo. Solo me gustaría saber si realmente afirman haber demostrado experimentalmente que una interpretación de QM es claramente diferente de QM estándar.
Lo pregunto particularmente a la luz de pensamientos como este .
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Primero acepté la respuesta dada por @Timaeus a continuación. Hay dos razones por las que eliminé la marca de aceptación nuevamente:
Una consecuencia del principio de incertidumbre de la mecánica cuántica es que no se puede discutir el camino o "trayectoria" que toma una partícula cuántica, porque cualquier medida de posición perturba irrevocablemente el momento, y viceversa. Sin embargo, utilizando mediciones débiles, es posible definir operativamente un conjunto de trayectorias para un conjunto de partículas cuánticas. Enviamos fotones individuales emitidos por un punto cuántico a través de un interferómetro de doble rendija y reconstruimos estas trayectorias realizando una medición débil del momento del fotón, preseleccionado según el resultado de una medición fuerte de la posición del fotón en una serie de planos. Los resultados proporcionan una descripción basada en la observación de la propagación de subconjuntos de partículas cuánticas en un interferómetro de dos rendijas.
La Mecánica Cuántica Bohmiana no hace predicciones diferentes a cualquier otra interpretación.
Las trayectorias de la Mecánica Bohmiana son simplemente una elección particular de corriente de probabilidad. Podría medir la posición en cualquier momento y asociar una trayectoria con ese resultado y mirar el camino hacia adelante o hacia atrás.
La llamada corriente de probabilidad ya estaba ahí en cualquier interpretación. Y Bohmian Mechanics no usa las trayectorias para hacer nuevas predicciones diferentes. Como cualquier otra interpretación.
Así que no se trata de corrección. Se trata de cómo algunas personas miraban las imágenes y decían "esa es una imagen rara" como si eso importara. Ahora puede realizar experimentos en los que la imagen está más estrechamente relacionada con los resultados experimentales reales. Por lo tanto, parece menos extraño cuando hay datos que tienen resultados de forma similar.
Pero podría obtener esas predicciones incluso sin decir que las partículas se mueven en esas trayectorias. Cuando te enfocas en los resultados experimentales, todas las diferentes interpretaciones concuerdan. Así que los resultados no son evidencia de que uno esté por encima de los demás.
Si alguien quiere pensar que los resultados solo aparecen a veces con ciertas frecuencias y correlaciones (como lo hace Copenhague), entonces ninguna evidencia puede refutar eso. Y de manera similar, puede hacer una teoría en la que las cosas actúan de cierta manera que produce los mismos resultados con ciertas frecuencias y eso no muestra que la teoría sea correcta sobre cómo actuaron las cosas, aparte del hecho de que obtuvo los resultados que obtuvo con las frecuencias. tu tienes.
La historia puede parecer menos extraña cuando las imágenes pueden alinearse con algunos experimentos. Pero siempre habrá un límite entre los resultados y las muchas formas en que podría ser el universo que sean consistentes con esos resultados. Y nada los distinguirá. Lo cual está bien. Use lo que sea más fácil de calcular, enseñar, recordar, detectar errores, hacer nuevos descubrimientos o modificar en nuevas teorías. O use diferentes para diferentes situaciones. Simplemente no crea que su evidencia es más de lo que es.
Nunca fue correcto objetar que las trayectorias se ven extrañas. Ahora es un poco más fácil mostrarle a la gente que esa fue una objeción incorrecta. Pero si no pudieron ver eso antes, entonces no estoy seguro de que hayas logrado nada. La gente no debería emocionarse demasiado con las partes de una teoría que no se usan para hacer una predicción.
¿Muestra este artículo que la mecánica de Bohm es correcta y que la interpretación estándar no lo es?
Nuevamente, diferentes interpretaciones hacen las mismas predicciones. En la mecánica bohmiana se manejan las medidas débiles y las medidas fuertes de la misma manera: anotando la función de onda del sistema combinado de sujeto y dispositivo y anotando la evolución determinada por el hamiltoniano del sistema conjunto (lo que hace toda interpretación, tan débil las medidas no son misteriosas en lo más mínimo) y luego agregar el único ingrediente de la mecánica de Bohm. Que es considerar una distribución de posiciones iniciales para considerar especial, y las líneas de flujo de estas posiciones iniciales evolucionan para dar una distribución en posiciones finales, y en cuál de los paquetes separados se encuentra esta posición final, le indica qué resultado considerar especial.
Si publica y selecciona sus resultados, entonces solo está ordenando los resultados finales para alinearlos con los tipos de trayectorias que sigue la mecánica de Bohm. Todavía está diciendo que la ecuación de Schrödinger para la configuración experimental real describe la evolución del sistema real. Como hace cualquier interpretación.
Claro, las interpretaciones distintas de la mecánica bohmiana a veces se vuelven más perezosas y no escriben la parte del dispositivo del sistema y no escriben el hamiltoniano del sistema completo del dispositivo y el sujeto. Porque quieren usar un truco para calcular la frecuencia de los resultados finales: un truco diseñado solo para mediciones sólidas. Pero eso solo significa que si encuentra una situación en la que su truco favorito no funciona, tendrá que hacerlo por completo. Lo cual nunca estuvo en duda de ser el camino correcto.
Tenga en cuenta que Copenhague no hace predicciones diferentes, muchos mundos son lo más parecido a lo que dicen las matemáticas y Copenhague simplemente afirma que una rama de alguna manera sobrevive mágicamente cuando las otras de alguna manera desaparecen mágicamente, pero eso no es una predicción porque no se puede comprobar. La mecánica bohmiana tiene la misma ramificación que muchos mundos (porque también usa la ecuación de Schrödinger y las ramas de la ecuación de Schrödinger para las interacciones del dispositivo y el sujeto), pero afirma que una posición en el espacio de configuración siempre fue especial y, por lo tanto, cuando la rama se separa, como máximo una rama se vuelve especial. Pero el carácter especial de una rama no cambia nada sobre las predicciones. Entonces, al igual que Copenhague, sus cosas adicionales también son simplemente una no predicción. Toda interpretación es así.
Use whichever is easier to compute, or teach, or remember, or catch mistakes, or make new discoveries, **or modify into new theories**.
counting the number of Bohmian trajectories crossing the screen.
Si uno acepta que Bohmian Mechanics está diseñado para hacer las mismas predicciones que Copenhague, entonces puede usar eso para saber cuándo las personas agregan cosas incorrectas a BM.Aquí hay un artículo relacionado que analiza los mismos datos buscando la conexión con la mecánica de Bohm.
Comentario sobre "Observación de las trayectorias promedio de fotones individuales en un interferómetro de dos rendijas" Timothy M. Coffey, Robert E. Wyatt
Kocsis et al. (Science, Reports 3 de junio de 2011, p. 1170) afirman que las trayectorias de fotones promedio deducidas experimentalmente son idénticas a las trayectorias de partículas de la mecánica cuántica de Bohm. Sin embargo, no se proporcionó evidencia de respaldo. Las trayectorias de fotones presentadas en su informe no convergen en regiones de alta probabilidad, un comportamiento familiar y necesario de las trayectorias de Bohm. Volvemos a analizar sus datos y cálculos, concluimos que las trayectorias promedio de los fotones realmente concuerdan con Bohm y discutimos las posibles interpretaciones de este resultado.
Dicen en las conclusiones:
Muchos adherentes a la versión de la mecánica cuántica de Bohm afirman que las trayectorias son lo que las partículas realmente hacen en la naturaleza. A partir de los resultados experimentales anteriores, nadie afirmaría que los fotones realmente atravesaran estas trayectorias, ya que el impulso solo se midió en promedio y el tamaño de píxel del CCD sigue siendo bastante grande. Otros puntos de vista de las trayectorias de Bohm no van tan lejos como para afirmar que son lo que realmente hacen las partículas en la naturaleza. Pero en cambio, las trayectorias de Bohm pueden verse simplemente como trayectorias hidrodinámicas que tienen ecuaciones de movimiento con una fuerza interna que aparece cuando uno cambia de una descripción de espacio de fase a una de espacio de posición.
Cursiva mía
Así que parece que es un resultado consistente con la interpretación de Bohm y con la interpretación habitual, así es como leí su nuevo análisis. No he visto esto publicado en ninguna parte, así que lo tomo como una opinión informada. Me doy cuenta de que el artículo que cito es una versión anterior del experimento y el reciente necesita un análisis crítico igual.
qmecanico
Pedro Diehr
curioso
Wolpertinger
curioso
Wolpertinger
curioso
ana v
Rococó