Antes de medir una partícula cuántica (fotón) existe en un estado de superposición, una vez que la observamos (medimos), se instala en uno de los estados posibles (superposición destructora). Para las partículas entrelazadas, ¿la medición también destruye el entrelazamiento?
Sí: si mides una propiedad enredada, destruyes el enredo, siempre.
Creo que @OndřejČernotík ya respondió muy bien a esta, pero creo que su pregunta incluía la suposición de que la medición y el entrelazamiento estaban hablando de la misma propiedad, por ejemplo, la polarización del espín. Y si es así, la respuesta es simplemente un sí.
Superposición y entrelazamiento ligeras variantes de un mismo fenómeno, que es la capacidad de un sistema cuántico de contener más de un estado posible al mismo tiempo. En la superposición, los múltiples estados comparten principalmente una única región relativamente pequeña en el espacio xyz, como un átomo, mientras que en el entrelazamiento los estados pueden ser bastante grandes.
Este es un ejemplo más específico de esa característica común, dado por primera vez por Einstein: si tiene una función de onda muy grande y luego encuentra la partícula en una parte distante de esa función de onda, ¿cómo es que esa probabilidad de encontrar esa misma partícula en alguna otra parte grande? región de la función de onda un segundo luz "instantáneamente" cae a cero? ¿Cómo esa parte distante de la función de onda "sabía" a una velocidad aparentemente superlumínica que la partícula ya había sido encontrada?
El ejemplo de Einstein fue simplemente otra forma de entrelazamiento, no de momento angular conservado sino de masa-energía. El universo insiste en la conservación absoluta de ambos, por lo que en ambos casos encontrar la propiedad (momento angular o masa-energía) en un lugar bien definido requiere que esa propiedad se equilibre o elimine del resto del universo, sin importar cuán grande sea. la función de onda se ha convertido.
En términos de superposición, tales ejemplos muestran que cualquier función de onda cuántica contiene entrelazamiento, incluso si es "solo" un paquete de onda suave y simple para la ubicación de la partícula. Es solo que el problema del entrelazamiento no se muestra claramente hasta que haces que el paquete de ondas sea tan grande que sus curiosos conflictos con la velocidad de la luz se vuelven evidentes.
El enredo es una cuestión de perspectiva. Depende de cómo divida un sistema en subsistemas. Digamos que tienes un sistema con un espacio de Hilbert asociado , que se puede escribir como un producto tensorial de dos espacios factoriales y con sus subsistemas asociados y :
Sin embargo, también puede realizar una medición en ambos sistemas al mismo tiempo, lo que no conduce necesariamente a un estado puro en los subsistemas, sino solo a un estado puro en el sistema total. En ese caso, se puede preservar el entrelazamiento de los dos subsistemas.
Si los dos subsistemas están separados espacialmente como en una configuración de dos partículas remotas, entonces, naturalmente, solo puede medir localmente en uno de los subsistemas y destruir el enredo entre las dos partículas.
Eso depende del tipo de medida que tengas en mente. No olvide que a menudo lo que es un resultado de medición desde un punto de vista es una superposición desde otro. Así que todavía se puede conservar algún tipo de superposición.
Tomemos, por ejemplo, una medida de estado de Bell, que proyecta un par de partículas (¡no necesariamente entrelazadas antes de la medida!) en uno de los estados de Bell con máximo entrelazamiento. Pero cuando tomas solo una de las partículas, digamos fotones entrelazados con polarización, y mides su polarización, el entrelazamiento se destruye con la medición.
Una medición realizada por algún detector es cuando uno de sus qubits entrelazados interactúa con su detector de alguna manera, de modo que desencadena una reacción en el detector que puede medir, para los fotones, usa el fotodiodo de avalancha (APD).
Cuando su fotón golpea el APD, activa un electrón para que se mueva, lo que a su vez debería causar que lo hagan más electrones, y esta 'avalancha' hasta que tenga una corriente medible.
Sin embargo, lo que le sucede al fotón es que interactúa con los átomos en el APD de muchas formas probabilísticas. Así es como, después del impacto de APD, las mediciones en el par de fotones entrelazados se volverán probabilísticas, porque no hay forma de saber qué está pasando con el primer fotón.
Tal vez, en teoría, todavía están entrelazados y tienen correlaciones entre todas las pequeñas mediciones realizadas en el primer fotón por el APD, pero sería imposible saberlo. Es más fácil pensar que el enredo acaba de desaparecer, inconmensurablemente.