El mito de la 'Conservación de la Información'

PBS Spacetime lanzó recientemente un video que habla sobre ' por qué la información nunca se destruye en la Mecánica Cuántica '

Me sorprende ver que este mito persiste incluso hasta el día de hoy. Sabemos que la unitaridad y la conservación de la información se aplican siempre y cuando no midas nada nunca. Una vez que mide un estado propio o un rango de estado propio, TODAS las amplitudes de los estados propios no realizados se pierden para siempre, incluso en principio. Si pudiéramos, en principio, reconstruir esa información, entonces tendríamos una contradicción con el teorema de No Clonación (La única forma de evitar esta conclusión es si la información se captura a través de algunas operaciones no unitarias desconocidas o no contabilizadas, pero eso está más allá del ámbito de la Mecánica Cuántica tradicional).

¿O hay algo en la afirmación de que la información cuántica (específicamente, las amplitudes de los estados propios no realizados) se puede recuperar en principio? ¿Puedes evitar una contradicción con el teorema de no clonación? Como sabemos, la decoherencia solo convierte los estados puros en estados mixtos, por lo que todo lo que puede explicar per se es la pérdida de los términos de interferencia entre las probabilidades, no cómo se obtienen los valores propios específicos de las distribuciones de probabilidad clásicas de los estados mixtos.

Me gusta bastante la respuesta de bob bee aquí : "Entonces, si desea determinar los observables clásicos, lo que significa que debe medir y no simplemente dejar que el estado cuántico siga su propio camino, produce los resultados probabilísticos y tiene las incertidumbres cuánticas dadas por la incertidumbre principio para los diferentes pares observables, pero no significa que el estado no haya evolucionado de una manera perfectamente unitaria y causal dada por las leyes de la teoría cuántica". (+ párrafo anterior)
Por lo que vale, este documento afirma que el teorema de no clonación en realidad se deriva de la conservación de la información: arxiv.org/abs/quant-ph/0306044
@moorephysics sí, la evolución cuántica es unitaria si incluye al observador incluso después de una medición. Pero a menos que tenga acceso VIP a través del multiverso, no puede recuperar las amplitudes de los estados no realizados, ni siquiera en principio. Por lo tanto, la información cuántica no se conserva después de una medición desde el punto de vista de los observadores físicos que no pueden asomarse al multiverso.
si en principio puedes recuperar la observación para observadores físicos, entonces en principio puedes reconstruir el estado original y hacer tantas copias como quieras
los votos negativos inexplicables sugieren que algunas personas mantienen esta creencia superficial muy cerca de sus corazones por alguna razón
Voté negativamente porque esta es una pregunta complicada con una respuesta complicada, y las declaraciones imprecisas como "la información se conserva" no tienen un valor de verdad definido a menos que se complementen con definiciones técnicas cuidadosas. No es útil plantear la pregunta de una manera que presuponga que una pregunta imprecisa tiene una respuesta precisa, o que muchas personas son tontas.
Votar a la baja porque lo que quieres comunicar es más una opinión fuerte que una pregunta real. Formato incorrecto para StackExchange. Además, llamar creyentes insulsos a todos los que te votan en contra no es un buen ejemplo de respeto por la comunidad.
Sí, vota a la baja hasta el final si te ayuda a sobrellevarlo mejor @ m93a. El punto sigue siendo que no hay nada científico en esta idea de conservación de la información, es objetivamente inobservable incluso en principio, y en ausencia de una refutación válida, ha recurrido a la negativa.
Creo que si realmente estuvieras escuchando la crítica, te darías cuenta de que no dije nada sobre el contenido fáctico de tu publicación. Simplemente no creo que esta sea una pregunta bien formulada de acuerdo con los estándares de la SE.

Respuestas (1)

La paradoja de la información del agujero negro, que condujo a la comprensión de la termodinámica del agujero negro, se deriva de la aplicación exacta de este principio de conservación:

"un precepto fundamental de la física moderna: que, en principio, el valor de una función de onda de un sistema físico en un momento dado debe determinar su valor en cualquier otro momento" https://en.m.wikipedia.org/wiki/Black_hole_information_paradox

Que yo sepa, este fue el único desafío serio que se le planteó, y ahora se acepta casi universalmente que se resolvió a favor de la conservación de la información.

La conservación de la información está asociada con la https://en.m.wikipedia.org/wiki/Probability_current La generalización en desarrollo de la declaración fuerte de conservación de la información es el 'axioma de purificación' https://plus.maths.org/ contenido/purificación-física-búsqueda-explicación-por-qué-cuántico-existe Esto explica que la flecha del tiempo emerja de QM que de otro modo sería reversible, y que se derive del flujo hacia estados cada vez más mixtos.

¿Cómo evita eso el hecho de que la información sobre un estado se pierda después de una medición?
Tomar una medida une el estado de observador y observado. El aumento de entropía representa la evolución de estados no mezclados a estados mixtos.
como dije en un comentario bajo el OP: sí, la evolución cuántica es unitaria si incluye al observador incluso después de una medición. Pero a menos que tenga acceso privilegiado a través del multiverso, no puede recuperar las amplitudes de los estados no realizados, ni siquiera en principio. Por lo tanto, la información cuántica no debe conservarse después de una medición desde el punto de vista de los observadores físicos que no pueden asomarse al multiverso. Si puede recuperarse en principio, puede hacer muchas copias de estados cuánticos y usarlos para la comunicación FTL a través del enredo
@lurscher El 'en principio' es crucial, mire, por ejemplo, la diferencia concreta entre si los eventos cuánticos son realmente aleatorios o si hay variables ocultas. La conservación de la información es una reafirmación media de lo que creemos que es la causalidad, en su raíz.
si insistimos en adherirnos a este mito de la conservación de la información, podríamos hacerlo "bajo nuestro propio riesgo", es decir, entendiendo que se aparta de lo que es el conjunto potencial de experiencias físicas, ya que ningún observador que mire los agujeros negros físicos podría confiar en la afirmación de 'conservación de la información' para hacer cualquier predicción. Muy diferente a la conservación de energía, carga o impulso, por ejemplo
El mito de la 'Conservación de la Información'
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