El concepto de pérdida de información suele discutirse con respecto a un agujero negro . Mi entendimiento es que cualquier materia que pongas en el agujero negro, tiene solo 3 "pelos" y, por lo tanto, uno no sabe, simplemente determinando las propiedades del agujero negro, el mecanismo por el cual se formó el agujero negro. Ha habido muchos desarrollos con muchas personas que ahora creen que la información no se pierde realmente sino que se destruye, etc.
¿Por qué esta pérdida de información no se discute en un contexto mucho más pedestre? Si tiene una partícula y una antipartícula que se aniquilan en dos fotones, digamos; al observar los fotones, no puedes reconstruir las velocidades de las dos partículas. ¿Ha perdido información en este caso? ¿ Es este concepto de información idéntico a la definición de Shannon ? Si la aniquilación es unitaria, conservándose la entropía, entiendo que también se conserva la información de Shannon. Pero, no podemos evolucionar hacia atrás a un estado inicial único, ¿o sí? (La velocidad no es invariante de Lorentz, pero digamos que todo se lleva a cabo en un solo marco inercial).
En términos más generales, no entiendo cómo la información no se pierde en tantos procesos que son muchos a uno debido a la naturaleza de la física de partículas y por qué esto es diferente del escenario con los agujeros negros.
QFT es reversible en el tiempo y unitario. Que el resultado de un experimento de dispersión particular (en este caso ) es aleatorio no significa que no pueda construir el estado inicial asumiendo que reprodujo el experimento muchas veces y no hizo nada más que medir los estados finales de los fotones.
Es lo mismo que decir que no sabes dónde terminará un electrón en particular en el experimento de doble rendija, pero sabrás la distribución final de muchos electrones preparados de manera similar que ingresan a un aparato de doble rendija.
En este enlace, la sección transversal de esta colisión se encuentra en términos de las variables de Mandelstam comúnmente utilizadas para codificar los momentos de las partículas en la física de partículas. Tenga en cuenta que la respuesta depende de y . Dado que la sección transversal diferencial es medible, esto significa que este experimento nos permite medir nuestras variables de mandelstam y, por lo tanto, podemos determinar información sobre el momento del electrón, independientemente del momento del positrón.
Me voy a aventurar y proponer una posible solución a través de la Iglesia del espacio más grande de Hilbert . Antes de ser irradiada desde el agujero negro, la partícula interactúa con otras partículas en el horizonte o cerca de él y se enreda con ellas. Si es así, en realidad no se pierde información, el estado se mezcló solo porque se enredó. Si todo el agujero negro se evaporara hipotéticamente, toda la información se restauraría en el universo.
(Aparte, aquí hay un mecanismo de cómo podría suceder esto. Tenemos nuestra partícula en estado y otra partícula en estado . interactúan con algunos unitarios. , para que tengamos . Posteriormente, la partícula uno escapa del agujero negro, mientras que la partícula 2 permanece en el interior. Al salir, el estado de la primera partícula es . Esto es muy parecido a la decoherencia y suele ser (pero no necesariamente) el caso de que . El tipo de operaciones donde se incrementa la entropía son comunes al interactuar con el entorno y son precisamente las operaciones de entrelazamiento con el entorno -también llamadas decoherencias- las que provocan el aumento de la entropía en los estados y la aparición del mundo clásico. Para una lectura más detallada sobre esto, vea esta excelente reseña de Zurek: Decoherence, einselection and the quantum origins of the classic )