Un experimento cuántico EPR puede explicarse por el colapso instantáneo de la función de onda, independientemente de la distancia que separe un par de partículas entrelazadas. Pero, ¿tenemos la certeza de que el proceso es realmente instantáneo? Si no, ¿cuál es el límite experimental actual sobre qué tan rápido es el proceso?
Aquí hay una primera sugerencia de los problemas que causaría este modelo: digamos que tiene un par de partículas entrelazadas muy separadas y dos observadores que miden una cada uno. La idea de este modelo sería que cuando se mide la primera partícula, envíe alguna señal para decirle a la otra partícula en qué estado debe estar. Pero gracias a la relatividad, el orden de las mediciones no tiene por qué ser absoluto: se podría arreglar fácilmente que un observador ve que una persona mide primero mientras que otro observador ve que el otro mide primero al par. Entonces, ¿hacia dónde va la señal?
Bueno, podría continuar diciendo que hay un marco de referencia especial para enviar señales cuánticas, lo que parece probable, pero a primera vista sigue siendo consistente con las leyes de la naturaleza tal como las conocemos. Sin embargo, un artículo bastante reciente parece descartar esto también.
Si acepta que no puede enviar información más rápido que la velocidad de la luz, entonces un resultado bastante reciente muestra que esto implica que no puede hacer que el colapso del entrelazamiento se propague a una velocidad finita.
Aquí está el papel en cuestión. Específicamente, los autores muestran que con un par de partículas entrelazadas solo se pueden establecer límites inferiores en la velocidad a la que una señal podría viajar, como era de esperar, pero en una medición adecuada de cuatro partículas entrelazadas, cualquier señal de velocidad finita conduce a una señalización superlumínica.
Resumen: La violación experimental de las desigualdades de Bell utilizando medidas separadas similares al espacio impide la explicación de las correlaciones cuánticas a través de influencias causales que se propagan a una velocidad subluminal1, 2. Sin embargo, cualquier violación experimental siempre podría explicarse en principio a través de modelos basados en influencias ocultas que se propagan a velocidades sublumínicas. una velocidad finita v>c, siempre que v sea lo suficientemente grande3, 4. Aquí mostramos que para cualquier velocidad finita v con , tales modelos predicen correlaciones que pueden aprovecharse para comunicaciones más rápidas que la luz. Esta comunicación superlumínica no requiere acceso a ninguna cantidad física oculta, sino solo la manipulación de dispositivos de medición al nivel de nuestra descripción actual de experimentos cuánticos. Por lo tanto, asumiendo la imposibilidad de usar correlaciones no locales para la comunicación superlumínica, excluimos cualquier posible explicación de las correlaciones cuánticas en términos de influencias que se propagan a cualquier velocidad finita. Nuestro resultado descubre un nuevo aspecto de la compleja relación entre la no localidad cuántica multipartita y la imposibilidad de señalización.
Sin embargo, todavía es una pregunta experimental, y Danu tiene razón sobre los límites medidos actuales de velocidad mínima. Aquí está el poseedor del récord actual, hasta donde yo sé.
Experimentalmente, recuerdo haber visto este documento que establece un límite inferior en la velocidad de la 'distancia espeluznante a una distancia' en unos cuatro órdenes de magnitud más altos que . Creo que, hasta ahora, los experimentos son consistentes con un efecto instantáneo.
La visión de un experimentalista del enigma:
Un experimento cuántico EPR puede explicarse por el colapso instantáneo de la función de onda, independientemente de la distancia que separe un par de partículas entrelazadas. Pero, ¿tenemos la certeza de que el proceso es realmente instantáneo? Si no, ¿cuál es el límite experimental actual sobre qué tan rápido es el proceso?
En una oración, tiene dos palabras que, en mi opinión, se están malinterpretando en lo que respecta a la física de los sistemas mecánicos cuánticos.
"Colapsar" en lugar de "medir". La medición es lo que tenemos que hacer absolutamente si queremos validar un modelo, ya sea mecánico cuántico o mecánico clásico. No decimos que la solución a las ecuaciones de Newton para la órbita de un satélite "colapsa" cada vez que medimos su ubicación. De manera análoga, cuando medimos un observable que obedece a las soluciones de un sistema mecánico cuántico, estamos midiendo una entrada, el valor propio de energía para la instancia.
el "enredo" no es un acontecimiento místico. La función de onda que define un sistema mecánico cuántico tiene todos los números cuánticos y fases en ella y todas las correlaciones entre las variables impuestas también por las leyes de conservación. Cuando se mide un instante del problema bajo consideración, todas las correlaciones están acompañadas por la imposición de una solución matemática para el problema. Cada instante medible la función de onda tiene que obedecer leyes de conservación por construcción.
El término "instantáneo" tiene poco significado, ya que estamos hablando de una sola entidad, es decir, la función de onda. Sí, es instantáneo, ya que instantáneamente sabemos que si es luna llena saliendo, el sol acaba de ponerse.
Las consecuencias de la paradoja EPR son las siguientes:
Sin embargo, en 1964, en un artículo titulado "Sobre la paradoja de Einstein Polosky Rosen", el físico John Bell presentó una solución para esta paradoja EPR. El experimento para probar si 1 o 2 son la respuesta correcta se realizó en 1972 y demostró que el universo no es local y que la mecánica cuántica es correcta. Si desea obtener más información sobre esto, consulte el teorema y las desigualdades de Bell. Y por no local queremos decir que si dos partículas están entrelazadas, entonces una afecta a la otra instantáneamente. http://plato.stanford.edu/entries/bell-theorem/
El experimento EPR no implica que las leyes de la física no sean locales. Ver https://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007
y
Es imposible verificar experimentalmente que cierta velocidad sea instantánea simplemente porque no podemos medir el infinito. Lo que podemos medir es que parece estar acercándose a lo instantáneo.
Hasta ahora, se ha medido que la velocidad de colapso es al menos cuatro magnitudes más alta que .
Así, si resulta que la velocidad es instantánea, esto se deberá a algún argumento teórico que simplifica la teoría. Hasta ahora, solo sabemos teóricamente que el efecto no es local en el sentido de que el efecto se propaga más rápido que y este efecto ha sido verificado experimentalmente como se indicó anteriormente.
Vale la pena recordar que Newton negó filosóficamente la posibilidad de acción instantánea a distancia (remontándonos a Aristóteles) para la gravedad y lo cual fue verificado en el GR de Einstein. Tal vez sea así de nuevo en este caso. Es una pregunta abierta para la nueva física.
Urgje