¿Qué son las variables ocultas no locales?

El teorema de Bell dice lo siguiente. Suponga que cada cantidad medible para un sistema se describe mediante una variable estocástica: un solo número sacado de un sombrero. El valor de la variable estocástica puede depender de alguna manera de otros valores que no conoce o que no puede medir: variables ocultas. Para coincidir con las predicciones de la mecánica cuántica, las variables de los sistemas espacialmente separados tendrían que influirse entre sí de forma no local, sin que pase ninguna señal entre ellas.

Entonces, el teorema de Bell significa que cualquier otra teoría que reproduzca las predicciones de la mecánica cuántica funciona por algún medio distinto de las variables ocultas o no es local. Una teoría de variables ocultas no locales simplemente diría que hay variables ocultas pero que no son locales. Tal teoría no evitaría la desigualdad de Bell: afirmaría que la desigualdad es correcta y afirmaría que las leyes de la física no son locales.

También diría que parece extraño hablar de superar la desigualdad de Bell. La desigualdad es correcta o incorrecta. Debe tener claro si aceptarlo o refutarlo: pasar es una descripción vaga que deja su posición poco clara.

Hay otras respuestas a la desigualdad de Bell que no implican aceptar que el mundo no es local, como intentar explicar los resultados de los experimentos relevantes aplicando la mecánica cuántica en lugar de intentar encontrar otra teoría que reproduzca sus predicciones. La mecánica cuántica no tiene variables ocultas, sino que cada sistema se describe en términos de observables representados por operadores hermitianos:

https://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007

Si sabe qué son las variables ocultas locales, entonces cualquier variable externa es una variable no local.

Las variables locales (ocultas o no) son la información o el plan almacenado dentro de las partículas entrelazadas en el momento en que parten. Si está oculto o no, es otra cuestión. Creo que se llaman ocultos porque estarían almacenados en las partículas entrelazadas y no serían visibles para los observadores externos.

Cualquier otro mecanismo/plan/influencia sería no local.

No es necesariamente cierto, pero un ejemplo puede ser: suponga que el entorno recuerda la medición de pares anteriores de alguna manera y que la memoria influye en el resultado de la medición de pares posteriores de tal manera que las predicciones cuánticas coinciden. Por entorno, me refiero a uno o más de: equipo de creación, equipo de medición, espacio en las inmediaciones del experimento.

Esto se consideraría una influencia no local porque no se almacena dentro de la partícula entrelazada en el momento de la creación. Preferiría acumularse en el entorno a medida que medimos más y más pares entrelazados y la acumulación conduciría el resultado general hacia predicciones cuánticas. Este tipo de influencia no necesita actuar en FTL. Velocidades subluminales simples serían suficientes en un mecanismo de este tipo, ya que tiene mucho tiempo para actuar durante la duración del experimento.

Este fenómeno se denomina escapatoria de la memoria. Puede haber otras posibilidades a las que se les puede dar algún otro nombre. La comunidad QM llama lagunas a todas las posibilidades no locales.

Casi todos los experimentos de entrelazamiento están orientados a probar dos cosas:

1. Se viola la desigualdad de Bell
2. Todas las lagunas (influencias no locales) están cerradas.

Cualquier conjunto de datos que no pruebe estas dos cosas, se descarta como datos erróneos.

Estoy listo para los votos negativos :)

¿Qué significa una teoría de variable oculta no local?

En física, la velocidad de la luz también se conoce como la velocidad máxima con la que puede viajar la información o la causalidad. Si Alice está a 1 LY de Bob, entonces no hay nada que Bob pueda hacer para enviarle un mensaje a Alice o afectar su realidad de una manera significativa más rápido que 1 año.

Un efecto se considera "local" si ha ocurrido como resultado de alguna fuerza o partícula que viajó a la velocidad de la luz, o más lentamente.

Uno podría estar tentado a pensar que esto es una ilusión del mundo macroscópico. Para una cosa que viaja a la velocidad de la luz, ¿dónde está "aquí" frente a "allá"? La localidad es, para nosotros, "donde estoy ahora". Sin embargo, para un objeto que se mueve a la velocidad de la luz, no tiene sentido que el tiempo pase, desde su perspectiva, excepto como sujetalibros entre dos eventos en diferentes puntos del espacio-tiempo donde su paquete de ondas se fusiona o se divide en algún otro tipo de paquete de ondas.

Ahora es lógico que cualquier cosa que le hagas a un objeto de este tipo afectaría toda su existencia a lo largo del tiempo, y de hecho lo hace, pero no de una manera lo suficientemente predecible como para permitir que la información se envíe FTL.

Sin embargo, a algunas personas no les gusta la idea de que las cosas aleatorias puedan afectarse entre sí de una manera que, dado que ha pasado suficiente tiempo para recopilar toda la información, parezcan menos aleatorias en cierto nivel. Por ejemplo, tengo buena suerte cada vez que tú tienes mala suerte, y viceversa, pero nunca sabríamos que nuestras suertes están correlacionadas a menos que hablemos de ello (y de lo contrario parecerían aleatorias).

Tal vez si ese fuera el caso, podrías pensar que Dios sabe cuál será la suerte de ambos, ya que ¿cómo pueden vincularse sin una tercera "variable oculta no local" que es la fuente de la verdad para ambos?

Sin embargo, no hay evidencia de cosas ocultas no locales y, por definición, no puede haberlas. Piénsalo... si no es local y está oculto, eso significa que, por definición, no puedes interactuar con él ni conocerlo.

Alguien podría argumentar que, desde el punto de vista de Dios, las cosas ocultas y no locales son locales y visibles. Que sabe de antemano de qué manera se polarizará cada fotón, etc. Tal vez sea así, pero nunca podrá probarse ni existir evidencia de ello sin romper el universo entero.

Por lo tanto, la mayoría de los científicos prefieren públicamente la navaja de Occam, ya que generalmente es más simple tratar solo con cosas que podemos medir y probar de manera repetible.

Y dado que solo podemos hacer observaciones chocando cosas entre sí, una vez que llegas al nivel más pequeño, hay un límite estricto para la cantidad de información útil que puedes obtener porque todo lo que tocas se va volando instantáneamente.

Pero, en resumen, las variables ocultas no locales no tienen ninguna relación con la Desigualdad de Bell, que es solo una prueba de si los resultados de dos mediciones aleatorias están correlacionados de alguna manera más allá del hecho de que, por sí mismos, son puramente aleatorio.

¿Están correlacionados entre sí, o con alguna tercera cosa oculta? No importa; una violación de la Desigualdad de Bell sigue siendo una violación sin importar cuántas capas de realidades ocultas imagines que pueda haber.