En mi pregunta anterior , la objeción más defendida al gedankenexperiment fue que "los fotones entrelazados nunca muestran interferencia en el patrón total sin contar las coincidencias".
Aquí muestro otro gedankenexperiment donde si esta afirmación es cierta entonces la comunicación FTL es posible.
Suposiciones:
El experimento es:
Si la afirmación "Los fotones entrelazados nunca muestran interferencia en el patrón total sin contar las coincidencias" es correcta, Bob no verá ninguna interferencia.
Ahora, si Alice entre los pasos 3 y 4 (el tiempo ideal sería cuando los fotones se acercan mucho al 4, justo antes de la doble rendija como se esperaba de sus relojes sincronizados y distancia conocida), mide la polarización de sus fotones, el entrelazamiento se rompe antes de que los fotones de Bob lleguen a la doble rendija en el paso 4.
Por lo tanto, el fotón tendrá una polarización conocida, pero eso no interfiere con él presentando el patrón de interferencia típico como debería hacerlo un fotón polarizado no entrelazado. Alice puede elegir si Bob verá el patrón de interferencia o no, de forma no local.
Ahora, para aclarar el gedankenexperiment de mi última pregunta, también hice un dibujo. La idea clave, que elude el teorema de no comunicación, es que una vez que Alice adquiere información sobre la polarización del fotón, también adquiere información sobre qué camino. Por Wootters, William K. y Wojciech H. Zurek. "Complementariedad en el experimento de la doble rendija: no separabilidad cuántica y una declaración cuantitativa del principio de Bohr". Physical Review D 19.2 (1979): 473. , el patrón de interferencia no debería aparecer, incluso después del intento de Bob de borrar la información de qué ruta del sistema.
Esto no contradice el teorema de no comunicación, pero permite la comunicación FTL.
Tiene las mismas suposiciones que el anterior gedankenexperiment.
El experimento es:
Ahora, si Alice entre los pasos 5 y 6 mide la polarización de sus fotones, sabe qué camino tomó el fotón de Bob (de los fotones que Alice midió, 3/4 de los fotones eran gemelos de fotones absorbidos en el camino y solo 1/4 gemelos de los que golpean el detector de interferencia, pero eso es irrelevante, el punto es de todos los que golpean la pantalla, Alice sabe la información de qué ruta). Por complementariedad, no debe existir un patrón de interferencia.
Alice puede elegir si medir la polarización de sus fotones en ese momento específico en el que se encuentra el experimento entre los pasos 5 y 6, controlando si el patrón de interferencia aparecerá para Bob o no, de forma no local.
PD.:
Aquí está el paso erróneo:
"Ahora, si Alice, entre los pasos 3 y 4 (el tiempo ideal sería cuando los fotones se acercan mucho al 4, justo antes de la doble rendija como se esperaba de sus relojes sincronizados y la distancia conocida), mide la polarización de sus fotones, la el entrelazamiento se rompe antes de que los fotones de Bob lleguen a la doble rendija en el paso 4. Por lo tanto, el fotón tendrá una polarización conocida, pero eso no interfiere con la presentación del patrón de interferencia típico como debería hacerlo un fotón polarizado no entrelazado".
Como ya les expliqué en algunos comentarios sobre la pregunta anterior sobre el borrador cuántico de elección retardada, el entrelazamiento no puede "romperse" de una manera que haga que Bob vea un patrón de interferencia en el patrón total de fotones de señal. Cuando tiene fotones entrelazados, las mediciones en un miembro del par no pueden decirle nada sobre si el otro miembro ha sido medido o no .
Para expresar esto un poco más formalmente, etiquete el par de fotones entrelazados y , con siendo el fotón enviado a Alice y siendo el enviado a Bob. Bob quiere saber la probabilidad de que cuando mide , obtendrá algún resultado --llamemos a esta probabilidad . Ahora considere dos escenarios, definidos por las declaraciones en negrita:
Cuando Bob mide , Alice aún no ha medido . Por lo tanto, de acuerdo con el formalismo cuántico, debemos tratar la medición de Bob como el colapso de la función de onda de 2 partículas entrelazadas; cuando se mide solo un elemento de un sistema entrelazado, creo que el procedimiento es calcular una "matriz de densidad reducida" para ese elemento, que se puede usar para dar la probabilidad de diferentes resultados de medición para ese elemento solo, sin conocimiento de ninguna medición en los otros elementos del sistema entrelazado. Usando este método, calculamos la probabilidad , la probabilidad de que Bob obtenga el resultado dado que estamos tratando con el escenario 1 donde Alice aún no midió su partícula.
Cuando Bob mide , Alice ya ha medido . Por ejemplo, digamos que la medida de Alice es una que puede tener solo dos resultados posibles, y (como ver si el fotón pasa a través de un polarizador en una orientación determinada). Cualquier resultado colapsará la función de onda de una manera diferente, con diferentes probabilidades de que Bob obtenga el resultado. dada la nueva función de onda determinada por la medida de Alice, la probabilidad condicional de que Bob obtenga dado que Alice consiguió Se puede escribir como , y la probabilidad condicional de que Bob obtenga dado que Alice consiguió Se puede escribir como . Por tanto, la probabilidad total que Bob obtiene resultado , dado solo el hecho de que estamos tratando con el escenario 2 pero sin saber qué resultado específico obtuvo Alice, debe ser , dónde y se puede calcular tomando la matriz de densidad reducida para usando la función de onda entrelazada original, como lo que se hizo para en el escenario 1 (ya que aquí es que se mide primero).
Entonces, mi declaración anterior: "Cuando tienes fotones entrelazados, las medidas en un miembro del par no pueden decirte nada sobre si el otro miembro ha sido medido o no ", simplemente se reduciría a la declaración de que en esta situación, independientemente de cualquier otro detalle específico del experimento. Por lo tanto, si Bob no vería un patrón de interferencia en la colección total de fotones de señal en el escenario 1 donde él mide primero, tampoco lo verá en el escenario 2 donde Alice midió primero. No puedo darle una prueba de esto ya que aún no he estudiado los detalles técnicos del uso de matrices de densidad reducida, pero si esto no fuera cierto, sería posible que Alice le comunicara información a Bob eligiendo si o no. medir su partícula antes del tiempo programado para medir la suya, y esto se ha demostrado teóricamente imposible en QM, consulte el teorema de no comunicación .
Su configuración con la idea de comunicar FTL es impresionante, pero siempre hay una indeterminación cuántica que interfiere cada vez que se intenta FTL. Aquí, en su configuración con polarizadores, no importa lo que Alice haga con su fotón entrelazado, nunca dará un patrón de interferencia en el extremo de Bobs. Sin duda, Alice puede hacer que bob sea un patrón sin interferencia midiendo sus fotones entrelazados con un polarizador vertical o un polarizador horizontal, pero incluso cuando Alice intente hacer un patrón de interferencia midiendo sus fotones entrelazados con un polarizador de +45° o -45 ° polarizador todavía forma un patrón de no interferencia en el extremo de Bobs. Cuando Alice mide sus fotones entrelazados con un polarizador de 45°, y ese fotón polarizado a -45° atraviesa la doble rendija de bobs y forma un patrón de interferencia, pero ahora estará desfasado en 180°, exactamente conjugado con el patrón de interferencia anterior, y todos los fotones polarizados en diagonal (+45° y -45° fotones polarizados) colectivamente harán que el patrón de interferencia desaparezca y no deje ningún rastro para que Bob distinga entre cuál es un patrón de interferencia y cuál no es un patrón de interferencia. Por lo tanto, pase lo que pase por esta configuración, Alice y Bob nunca podrán comunicarse más rápido que la luz. y todos los fotones polarizados en diagonal (+45° y -45° fotones polarizados) colectivamente harán que el patrón de interferencia desaparezca y no deje ningún rastro para que bob distinga entre cuál es un patrón de interferencia y cuál no es un patrón de interferencia. Por lo tanto, pase lo que pase por esta configuración, Alice y Bob nunca podrán comunicarse más rápido que la luz. y todos los fotones polarizados en diagonal (+45° y -45° fotones polarizados) colectivamente harán que el patrón de interferencia desaparezca y no deje ningún rastro para que bob distinga entre cuál es un patrón de interferencia y cuál no es un patrón de interferencia. Por lo tanto, pase lo que pase por esta configuración, Alice y Bob nunca podrán comunicarse más rápido que la luz.
Tenga en cuenta el dicho de Dirac "una partícula interfiere solo consigo misma" (no estoy seguro acerca de la palabra "partícula", puede ser que haya dicho "fotón").
La polarización del fotón de Bob no es relevante aquí. Ya sea polarizado verticalmente o polarizado horizontalmente, las franjas caerán en los mismos lugares, porque a un fotón no le importa la polarización del otro. El elemento que juega aquí un papel en la interferencia es la diferencia de longitud de trayectoria entre los rayos de las dos rendijas. Eso, siempre y cuando no molestes al fotón en su camino desde las rendijas.
Sin embargo, si introduce la distinción entre los dos caminos, el cuadro se volverá aleatorio. Admita que Alice mide la polarización xy. Entonces, el fotón de Bob viene a veces de la rendija superior ya veces de la inferior. Lo siento, no leí toda su propuesta porque veo una falla desde el principio. Tal vez lo corrijas.
Ninguna comunicación FTL es una ley de nuestro universo .
Realmente espero haber ayudado.
Sofía
hipnótico
Norberto Schuch