Estoy viendo algunas conferencias en video archivadas sobre QM en Coursera impartidas por Umesh Vazirani de UC Berkeley y tengo una pregunta sobre el experimento de Bell (supongo que algo parecido a esto ) descrito en la conferencia. Voy a vincular algunos de los videos, con la esperanza de no infringir ningún derecho de autor. Si cree que lo soy, hágamelo saber y eliminaré los enlaces de inmediato.
No sé si se usa con frecuencia, pero el experimento se describe así: hay dos cajas muy separadas con las entradas 0 y 1 para las cuales ambas cajas deberían generar 0 o 1, de modo que si las entradas son ambos 1, entonces los bits de salida deben ser diferentes, de lo contrario, los bits de salida deben ser los mismos (como en los mismos bits para ambos cuadros, no importa si los bits son 0 o 1).
Ahora se dice que si fuera por alguna variable oculta, la tasa más alta de éxito para este experimento podría ser del 75% (ambas casillas siempre arrojan 0 o algo así). Esta es la afirmación con la que no puedo estar de acuerdo, pero llegaré allí en un momento. Lo segundo que se dice es que si usamos QM, la tasa de éxito puede ser mayor (se menciona el 85%, que es aproximadamente igual a ). La descripción general en video de este experimento se puede encontrar aquí .
También hay otro video que explica cómo se encuentra la tasa de éxito del 85%. Aunque, mis propios cálculos muestran que la tasa de éxito máxima posible alcanzable es aproximadamente 89.5%. Esto se puede lograr ajustando ligeramente el utilizado para definir la base de medición. Pero esto no viene al caso.
Ahora mi pregunta es: ¿realmente refuta tal experimento todas las teorías locales de variables ocultas, o es simplemente la escalera de Wittgenstein en acción? Creo que a las teorías locales de variables ocultas no se les dio una oportunidad justa. ¿Sería la tasa de éxito inferior al 89,5% que mencioné, cuando "entrelazamos" las partículas como lo hicimos en el modelo QM y ejecutamos las mismas mediciones, pero no esperamos un entrelazamiento real entre estas partículas? Lo que significa que, en lugar de entrelazarse, describimos estas dos partículas como sincronizadas, de modo que sus variables locales ocultas harán que las lecturas de medición produzcan ciertos valores. De esta manera, podemos usar el conocimiento de que están sincronizados para construir dos cajas que podrían tener una tasa de éxito tan alta como en el modelo QM.
Ahora, al leer el teorema de Bell de Wikipedia, comprendo que en un experimento real, las tasas de éxito pueden diferir, pero muy levemente. Esa diferencia, entiendo, proviene de algún tipo de desigualdad de Bell definida por las mediciones reales realizadas en el sistema. ¿Es esto más o menos correcto?
La declaración "Las violaciones observadas de las desigualdades de Bell refutan las teorías de variables ocultas locales" es profunda y ciertamente no califica como una simplificación excesiva didáctica.
En esencia, lo que estas violaciones nos dicen es que no se puede construir física cuántica a partir de alguna teoría de variables ocultas, a menos que esté feliz de incluir en esta teoría alguna magia que 1) haga que la teoría de variables ocultas no sea física (no local) o 2 ) lo hace al menos tan extraño como la mecánica cuántica ( probabilidades negativas ).
En QM el proceso de medición se realiza instantáneamente. Si las dos partículas del sistema están separadas en el espacio, las dos partículas cambian su estado instantáneamente (de una combinación lineal de espín a un estado específico). QM dijo que el estado anterior a la medición no es un estado determinado sino una combinación lineal de los dos estados de espín.
Este es el estado real, es decir, la realidad de estas partículas cuando viajan por el espacio.
Cuando ocurre el proceso de observación, el estado es o . QM no dice que el estado de espín se determina cuando las partículas viajan por el espacio.
Las desigualdades de Bell es un teorema que permite calcular estadísticamente la diferencia entre la evolución de estado QM y la evolución clásica en la que se determina el estado de evolución. o incluso si no conocemos el estado real de la partícula.
Alain Aspect en 1982 resolvió definitivamente la paradoja EPR experimentalmente al decir que QM es correcto y que las variables ocultas clásicas no existen.
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