¿Qué impide que el experimento Quantum Eraser de Elección Retrasada se utilice para predecir el futuro?

Lectura sobre el comentario del experimento DCQE de Ross Rhodes .

Mi pregunta es: ¿ por qué no se puede obtener información sobre el estado futuro del fotón inactivo (el que se dirige hacia el prisma de Glen-Thompson) del D0detector para permitir "predicciones" del futuro?

Me adelantaré a cualquier respuesta "porque eso violaría la conservación de la información cuántica" diciendo, sí, es por eso que estoy haciendo esta pregunta. Estoy seguro de que hay algo que no entiendo y espero que alguien pueda ayudarme a entenderlo.

He visto estas otras preguntas:

¿Se puede usar la selección posterior en la pantalla en el experimento del borrador cuántico de elección diferida para predecir los resultados de la medición del borrador cuántico?

Borrador cuántico de elección retrasada: ¿Me estoy perdiendo algo aquí?

¿Borrador cuántico de elección retrasada?

¿Borrador cuántico de elección tardía sin retrocausalidad?

¿Están los fotones bloqueados en el tiempo, y explica esto el experimento del "borrador cuántico de elección retardada"?

O ninguno de ellos responde la pregunta exacta que estoy haciendo, o (lo más probable) no estoy entendiendo la respuesta. Lamento arrastrar a las personas a través de la explicación nuevamente, haré todo lo posible para proponer una modificación simple al experimento del cual me puede decir el resultado, su respuesta me ayudará a entender.

Dado que DCQE parece tener una tendencia a atraer el pensamiento mágico (incluido yo mismo), con suerte, esto se puede preguntar y responder con la suficiente claridad para disipar la magia y descubrir la mecánica.

El montaje experimental es este:Borrador cuántico de elección retrasada

Un fotón se envía a través de una doble rendija donde pasa al azar y luego se divide en dos fotones entrelazados. El fotón entrelazado superior (fotón de señal) golpea el D0detector donde se registra su posición x. El segundo fotón (fotón inactivo) baja a la parte inferior del diagrama donde se refleja en D3/ D4por BS(lo que nos da información sobre su camino) o pasa a otro reflector (no etiquetado en el diagrama) que destruye su camino información.

Si esa explicación no tiene sentido, aquí hay un video que explica el experimento. Advertencia justa, se convierte en magia al final, pero antes de eso, me pareció útil.

Cada vez que se detecta un fotón D4o D3deberíamos obtener un "patrón de agrupamiento", en lugar de un "patrón de interferencia" (esa es la terminología utilizada en el video, no sé si es correcta) porque sabemos sobre el camino del fotón. Si golpea D4, sabemos que proviene de la rendija inferior (línea azul) y si golpea, D3proviene de la rendija superior (línea roja).

¡La Gran Revelación, sorprendentemente, es que el resultado de D0también mostrará ese patrón de agrupamiento! De alguna manera, aunque D0suceda antes D4o D3"supiera" que su gemelo enredado iba a ser detectado antes de que sucediera.

Lo sé, lo sé, aquí es donde los físicos en este sitio se rompen los nervios ópticos con vigorosos ojos en blanco. Supongo que aquí es donde está la ruptura en mi comprensión.

La razón por la que creo que esto es un error es que, si fuera cierto, DCQE podría usarse para crear un predictor futuro, lo que significa que todos los físicos cuánticos del mundo ya deberían ser multimillonarios, o me estoy perdiendo algo (me pregunto cuál ).

Para demostrar esto, aquí está el mismo experimento con solo el borrador (quité BSay BSbetiqueté el reflector final BSc):

Modo borrador

Borrador cuántico (solo borrador)

Llamemos a este Modo Borrador ya que todo lo que hace es borrar nuestro conocimiento.

En la esquina superior derecha, he conectado la salida del D0detector a un monitor donde trazaremos los impactos x.

Si el video y (mi lectura de) el comentario son correctos, como no tengo información sobre el camino que tomó el fotón, debería ver un patrón de interferencia en el O tu t pag tu t mi r a s mi mostrar.

Esto, supongo, no es cierto y es otro agujero en mi comprensión. Más bien, Coincidence Counterdebe ser lo que permite la creación del patrón de interferencia, pero el artículo parecía indicar que el detector mismo muestra ese patrón.

Aquí está el experimento nuevamente, esta vez con solo el Borrador eliminado (el que etiqueté BSc) y solo quedan los reflectores de señal:

Modo de señal

Borrador cuántico... sin borrador

Llamemos a este modo de señal ya que, independientemente de cómo se desarrolle el experimento, podemos averiguar por qué rendija pasó el fotón ( D2o D3está abajo D1o D4arriba).

También conecté la salida de este sistema a una pantalla llamada O tu t pag tu t S i gramo norte a yo .

La pregunta es esta: ¿La salida de O tu t pag tu t S i gramo norte a yo verse diferente a la salida de O tu t pag tu t mi r a s mi ?

Podría ser un patrón de interferencia (interpretación del artista, sea amable):

Patron de interferencia

O sin patrón de interferencia:

Sin patrón de interferencia

O algo más, porque no entiendo.

El problema es que si hay un patrón diferente en O tu t pag tu t S i gramo norte a yo de lo que hay en O tu t pag tu t mi r a s mi entonces podría usar eso para predecir el futuro.

Predictor cuántico

Podría configurar un mecanismo de retardo entre el prisma de Glenn-Thompson y el BBO para que el fotón tarde mucho en llegar al prisma. Digamos que lo envío a través de 120 960 000 000 km de cable de fibra óptica (un cable tan largo que podría dar la vuelta al ecuador >3 millones de veces) para que el fotón tarde una semana en llegar desde el BBO al prisma (suponiendo que el la velocidad de la luz en el cable es de 200.000 km/s). Mientras tanto, puedo medir el patrón en el D0detector.

Si he cambiado la palanca al estado de la señal, entonces BScse quita y solo mostrará el patrón de no interferencia. Si, en cambio, lo cambio al estado de borrado, entonces BSase BSbeliminan y me mostrará el patrón de interferencia.

Si veo que la salida es un patrón de interferencia, puedo concluir que el sistema estará en estado de borrado cuando llegue el fotón en una semana. Si veo un patrón de acumulación, puedo concluir que el sistema estará en el estado de señal cuando llegue en una semana.

Por supuesto, entonces puedo hacer todo tipo de travesuras, por ejemplo, escribiendo un script que activa el interruptor si Bitcoin alguna vez supera los 10k en esa semana (o lo que sea).

Este truco de predicción futura me hace estar bastante seguro de que mi comprensión es incompleta. En particular, creo que la brecha está en comprender cómo el contador de coincidencias usa los datos entrantes para crear el patrón de interferencia.

Si ese es el caso, entonces no estoy tan impresionado por este experimento. Quiero decir, esencialmente está diciendo: "De las partes del sistema donde tenemos más información, podemos obtener más información sobre el sistema". ¿O también me estoy perdiendo algo allí?

Probablemente la forma más fácil de responder a esta pregunta es decirme qué patrón veré en el D0monitor.

Si ha leído artículos populares que dicen que el borrador cuántico de elección retrasada puede afectar el futuro o el pasado, lo siento, pero lo han engañado. Por favor, olvide todo lo que le han dicho; es literalmente peor que no saber nada.
Mucha gente que trabaja en física sabe perfectamente que esta es una manera horrible de explicar lo que está pasando, y casi exactamente lo contrario del punto real del experimento, pero una minoría de físicos, algunos periodistas y un montón de chiflados , disfruta sonar alucinante más que ser directo.
Lo que está sucediendo es el mismo concepto erróneo que aparece una y otra vez en el popular QM. Básicamente, hay una forma perfectamente sencilla de describir el experimento, que solo involucra un estado que evoluciona hacia adelante en el tiempo de manera normal (al igual que en la mecánica clásica), mientras obedece la ecuación de Schrödinger. Ni siquiera es difícil de configurar, solo un poco torpe. Simplemente tome lo que aprendió en cualquier curso de mecánica cuántica del primer semestre para escribirlo.
Pero si describe el experimento con un lenguaje casual, tratando los fotones como si fueran balas clásicas, entonces no puede obtener la respuesta correcta a menos que invoque la causalidad mágica inversa. Eso no es una prueba de que QM haga eso, es una prueba de que tratar de hablar sobre QM como si todo fuera secretamente clásico es una muy, muy mala idea. Tienes que incluir complicaciones locas que, si son literalmente ciertas, deberían arruinar nuestra capacidad para hacer ciencia.
Desafortunadamente, el 90% de los recursos que verá sobre este tema lo entenderán completamente al revés y dirán que este experimento demuestra que QM significa que el futuro puede afectar el pasado, una inversión completa de la verdad. Es tan estándar en este punto que todo el mundo simplemente copia las cosas equivocadas de un artículo a otro...
@knzhou Sí, me imaginé. Es por eso que estoy buscando una aclaración aquí. Toma esto como si ayudaras a vacunar a una persona más contra las malas ideas para que yo pueda ayudar a contribuir a la inmunidad colectiva :)
Es demasiado tarde en la noche para escribir algo bueno ahora, ¡pero volveré más tarde si esto aún no ha sido respondido!
@knzhou Sí, para mí también. Noche
Tienes razón en que el contador de coincidencias es clave. Si solo observa la salida de D0 directamente sin el contador de coincidencias, verá todos los fotones que terminaron en D0. Entonces, patrón de interferencia y patrón de agrupamiento superpuestos. Para ver los patrones de interferencia o agrupamiento, debe conectar D0 al contador de coincidencias y determinar qué fotones en D0 tenían sus "compañeros" en D1/D2/D3/D4. Si selecciona solo aquellos fotones cuyas parejas terminaron en D3/D4 (lo que solo puede hacer después de que lleguen ambos fotones), verá el patrón de interferencia.
¿Qué está haciendo realmente el contador de coincidencias? ¿Qué matemática se está realizando? ¿Y por qué el resultado es sorprendente, o lo es?

Respuestas (1)

Está malinterpretando la información que obtiene de cada uno de los sensores. Y por información me refiero a los picos y valles en la imagen formada por los fotones, que pueden ser interpretados por humanos. El primer axioma que quiero que tomes es D0 = sum(D_i), lo que significa que la información (picos y valles) D0es la suma de la información de todos los sensores detectados usando las fotos de la rueda libre.

No importa lo que haga con los fotones inactivos, la salida D0en ambos casos (modo de señal y modo de borrador) será esta:

En el caso de que active el Modo Borrador y verifique los fotones de D0ese golpe R01 = D1o R02 = D2obtendrá esto:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Echa un vistazo a cómo R01y R02están dislocados el uno del otro. Si sumas ambas señales juntas, obtienes R01 + R02 = D0. Observe cómo los picos de R01se alinean con los valles de R02, de modo que el resultado final es el valor en D0. Este modo da como resultado un patrón de interferencia solo porque puede clasificar entre los fotones de cada sensor .

Si ahora cambia al modo de señal , tal que R03 = D1 + D4y R04 = D2 + D3, esto es lo que obtendrá:

ingrese la descripción de la imagen aquí

De la misma manera que antes, si agrega R03y R04obtendrá D0, pero de una manera diferente al modo Señal. Y por "manera diferente", quiero decir que ahora no hay patrón de interferencia. No ve ningún patrón de interferencia ya que los fotones se concentran alrededor de una ubicación (un pico para cada rendija/sensor) .

Como puede ver, mirar D0no lo ayudará a obtener predicciones futuras, ya que siempre arrojará el mismo resultado, sin importar lo que haga con el fotón entrelazado. Los patrones solo emergen después de que el contador de coincidencias clasifica qué fotón fue a cada sensor.

¿Sabes dónde puedo encontrar el código real que se usa en el contador de coincidencias?
¿Qué impide que el experimento Quantum Eraser de Elección Retrasada se utilice para predecir el futuro?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v