El entrelazamiento de una partícula bidimensional y el de dos partículas unidimensionales

Caso 1: por lo general, el entrelazamiento es una correlación entre más de una partícula. Por ejemplo, el impulso pag 1 de la partícula 1 y el uno pag 2 de la partícula 2 tener la relacion que pag 1 + pag 2 = 0 .

Caso 2: Del mismo modo, también se puede pensar en el entrelazamiento entre diferentes dimensiones de una partícula. Por ejemplo, el impulso pag X en el X dirección y la pag y en el y dirección tienen la relación que pag X + pag y = 0 .

Entonces la pregunta es:

  1. ¿Hay alguna diferencia en la descripción matemática del entrelazamiento en estos dos casos?

  2. ¿Hay alguna diferencia en la descripción física del enredo en estos dos casos?

Respuestas (1)

Matemáticamente no hay diferencia entre entrelazamiento entre grados de libertad en dos sistemas o partículas diferentes y entre grados de libertad del mismo sistema o partícula.

El entrelazamiento entre dos grados de libertad en el mismo sistema/partícula a veces se denomina "entrelazamiento clásico", debido al hecho de que tales correlaciones se pueden demostrar en un sistema coherente pero clásico, como con un rayo láser (la polarización radial es un ejemplo ) . de un rayo láser clásico donde la polarización y los grados de libertad espacial están "entrelazados"). A modo de referencia, a continuación se enumeran dos de los principales artículos sobre el campo del entrelazamiento clásico.

Aunque los dos tipos de entrelazamiento que menciona parecen matemáticamente similares, hay una diferencia física. Específicamente, no puede separar los diferentes grados de libertad entrelazados si son parte del mismo sistema/partícula, por lo que nunca puede demostrar ningún tipo de correlación no local (por ejemplo, a través de violaciones de Bell ) . Esto tiene que ver con el uso de este tipo de entrelazamiento como un recurso, por ejemplo, se pierde la aceleración que es la ventaja de la computación cuántica para este tipo de sistemas, como se indica en la Ref [1] a continuación.

El mismo problema, el hecho de que los dos cebits (qubits clásicos) no se puedan separar espacialmente, proporciona una razón por la que es imposible usar los cebits como qubits y, por lo tanto, construir una computadora cuántica. Por ejemplo, uno no podría construir una red de puertas lógicas cuánticas, mediante la cual dos puertos de salida de una puerta se envían a las entradas de otras dos puertas. Así, la no localidad parece ser un ingrediente esencial en el funcionamiento de la lógica cuántica.

Referencias:

  1. KH Kagalwala, G. Di Giuseppe, AF Abouraddy y BEA Saleh, "La medida de Bell en la coherencia óptica clásica", Nat. Fotónica 7, 72–78 (2012) http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2012.312 .
  2. RJC Spreeuw, "Una analogía clásica del enredo", encontrado. física 28, 361–374 (1998) http://dx.doi.org/10.1023/A:1018703709245 . pdf en línea aquí .
Muy pertinente y excelente respuesta. ¡Muchas gracias!
@EdenHarder No hay problema. Me alegro de que lo hayas encontrado útil.