¿Por qué no se puede simplificar el experimento EPR?

Alice mide el giro de su electrón en el eje x. Ahora conoce el valor de espín del electrón de Bob en el eje x en el tiempo T0. Bob mide el giro de su electrón en el eje z. Ahora conoce el valor de espín del electrón de Alice en el eje z en el momento T0. Los dos se encuentran y hablan, sabiendo los valores x y z de sus electrones en T0, contradiciendo el principio de incertidumbre, que establece que un electrón "no tiene" ambos valores al mismo tiempo.

Obviamente hay algo mal en lo que escribí. ¿Qué es eso?

Hay muchos problemas, desde el hecho de que el documento EPR original establece exactamente el hecho de que hay partículas en las que medir una parte del sistema determina la otra parte sin elegir el eje de medición de antemano hasta el hecho de que la relación de incertidumbre es una propiedad estadística (puedo medir muy bien primero X y luego Z y obtendré dos resultados).
Pero si haces eso es inútil, porque el acto de medir cambiaría el estado. Me refiero a esta declaración de wikipedia: "En la mecánica cuántica, el giro x y el giro z son "observables incompatibles", lo que significa que el principio de incertidumbre de Heisenberg se aplica a mediciones alternas de ellos: un estado cuántico no puede poseer un valor definido para ambas variables".

Respuestas (2)

Bajo su suposición de valores x y z simultáneamente bien definidos, llega a predicciones que son inconsistentes con la teoría cuántica. Esto es exactamente lo que lleva a la desigualdad de Bell, que es violada (¡experimentalmente!) por la teoría cuántica, consulte https://en.wikipedia.org/wiki/Bell%27s_theorem o la explicación en las notas de clase de Preskill ( http://www.theory .caltech.edu/~preskill/ph229/notes/chap4_01.pdf , Sección 4.2).

¡Gracias por los enlaces! Entonces, ¿cuál sería el resultado (refiriéndose al estado en T0)? ¿El acto de medir el eje x en un electrón influye en el signo del espín en el eje z del otro electrón? No era mi intención asumir, quería saber qué representaría el resultado (entiendo que los datos no pueden representar el estado del electrón en T0, no estoy seguro de por qué)
Espera, tal vez lo tengo. Cuando Bob mide el eje z, solo está midiendo su electrón y no puede obtener información valiosa sobre el de Alice, porque el electrón de Alice no tiene un valor z definido.
@ usuario2502368 Exactamente. Y si Alice y Bob asumen que sus resultados les permiten inferir el resultado de una medición no realizada sobre la misma base, obtienen una desigualdad de correlación, la desigualdad de Bell, que la mecánica cuántica viola. (Como dijo Asher Peres: "Los experimentos no realizados no tienen resultados").
¿La desigualdad de Bell (experimentos de Aspect) solo contradice el principio de localidad, dejando la posibilidad de variables no locales? En la teoría de Bohm, "siempre hay una cuestión de hecho sobre la posición y el momento de una partícula. Cada partícula tiene una trayectoria bien definida. Los observadores tienen un conocimiento limitado de cuál es esta trayectoria [...]". Solo digo cosas para entender si son correctas, por favor no creas que te estoy corrigiendo o algo así. Lo siento mucho.
Si asume el realismo local (es decir, los observables tienen un resultado predeterminado independientemente de si se miden y existe la noción de un cono de luz), entonces esto implica la desigualdad de Bell, que se viola con los experimentos. Por lo tanto, se descartan teorías que sean a la vez locales y realistas.

Comience con dos partículas en el estado tu D + D tu , dónde tu y D son los estados propios "arriba" y "abajo" de la medida que Alicia planea hacer.

Poner tu = tu + D y d = tu − D , y supongamos que Bob realiza una medición con estos estados propios. Tenga en cuenta que tu D + D tu = tu d + d tu . (El factor de 2 no importa).

Alice hace su medición y encuentra que su electrón está en un estado, digamos, tu . Esto pone al par de electrones en el estado tu D = tu ( tu + d ) . Bob hace su medición y tiene una probabilidad de 50-50 de encontrar su electrón en el estado tu o d , poniendo el par en estado tu tu o tu d .

O alternativamente, Bob mide en la misma dirección que lo hizo Alice, en cuyo caso encuentra su electrón en el estado D y la pareja permanece en estado tu D .

Para que Alice crea (o sepa) que la pareja está en estado tu D , debe creer (o saber) que Bob a) no midió o b) midió en la misma dirección que ella. De lo contrario, todo lo que sabe es que la pareja está en el estado tu X , dónde X podría ser cualquier cosa.

¿Por qué no se puede simplificar el experimento EPR?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v