Evidencia experimental de linealidad de estados.

Uno de los postulados fundamentales de la Mecánica Cuántica es que los estados de un sistema son combinaciones lineales de estados fundamentales/observables. ¿Alguien podría señalar algunos de los experimentos que llevaron a tal modelo? ¿Existe una teoría más general que trate con estados que son funciones no lineales de los estados observables, siendo la mecánica cuántica su aproximación de primer orden?

Respuestas (1)

Antes que nada, permítanme señalar esta publicación: ¿Es lineal el universo? Si es así, ¿por qué? donde Ron Maimon explica por qué es difícil imaginar la mecánica cuántica como una teoría no lineal.

Ahora, para los experimentos. Primero permítanme señalar que esto es difícil. ¿Cómo probarías directamente si la mecánica cuántica es lineal? Puede construir superposiciones lineales (lo que se ha hecho), pero eso no le dice que todos los estados sean superposiciones lineales. Siempre que su experimento confirme la mecánica cuántica, puede argumentar que también confirma la linealidad, ya que es muy fundamental.

La forma más fácil de probar la linealidad es tener teorías alternativas contra las cuales probar. Tales teorías son muy difíciles de construir como se señaló anteriormente (y porque a menudo conducen a inconsistencias).

Algunas teorías prominentes incluyen la de Bialynicki-Birula y Mycielski y la de Weinberg . Ambas teorías pueden ser atacadas desde el punto de vista teórico, pero también han sido atacadas de manera experimental: la primera fue probada (por ejemplo) en los experimentos informados aquí: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett .44.765 El segundo fue probado (por ejemplo) en los experimentos aquí: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.63.1031También hay pruebas más indirectas. Polchinski señaló que la teoría de Weinberg conduciría a la posibilidad de una comunicación superlumínica. Cada prueba que intente encontrar comunicación superlumínica podría por lo tanto (si prueba el escenario de Polchinski) probar la teoría de Weinberg.

Finalmente, permítanme señalar el artículo aquí: https://arxiv.org/pdf/1002.4673.pdf

Solo para agregar: no todas las superposiciones parecen ser posibles, las reglas de superselección deben observarse.