Al estudiar la paradoja EPR, en algún momento debemos resignarnos a que Realidad y Localidad no pueden ser ambas verdaderas en la teoría actual de la mecánica cuántica.
Mucho se ha dicho en Physics.SE sobre la paradoja EPR y sobre el entrelazamiento, pero mi pregunta es bastante diferente. Para mí, la violación de la Localidad no parece gran cosa: a través del entrelazamiento en realidad no estás transmitiendo nada, ni cantidades físicas (energía, impulso,...) ni solo información. Y, de hecho, esa forma de violación de la Localidad no contradice la Relatividad Especial. Realmente me parece que nada se transmite a una velocidad superior a la de la luz. Solo estamos obteniendo información sobre algo que incluso podría estar a una distancia similar al espacio, pero ¿qué hay de malo en esto?
¿Existe realmente una teoría que se contradiga con este tipo de violación de la Localidad? ¿Algún experimento? ¿O los científicos son reacios a renunciar a la Localidad simplemente basándose en el sentido común y en una visión clásica del mundo?
¿O los científicos son reacios a renunciar a la Localidad simplemente basándose en el sentido común y en una visión clásica del mundo?
Eso es exactamente.
La paradoja EPR no es realmente una paradoja. Se explica por entrelazamiento y por (la interpretación de Copenhague de) la mecánica cuántica. No hay transmisión de nada, ya que solo hay una función de onda que se extiende espacialmente para encapsular ambos cuerpos, y su colapso ocurre al mismo tiempo en todas partes. Así que es incluso un problema de localidad per se.
Además, en el experimento mental habitual de EPR, la probabilidad de que gire hacia arriba o hacia abajo es exactamente 50-50, eso es puramente aleatorio. Así que ni siquiera puedes usar esto para transmitir información . Si la probabilidad no fuera 50-50, entonces debe haber tenido información sobre el proceso de descomposición particular antes del evento...
El punto central de la "paradoja" es que, clásicamente, esperas que las cosas que están infinitamente separadas entre sí sean independientes entre sí. Toda la pregunta es "¿qué tan lejos deben estar los dos cuerpos, que interactuaron brevemente entre sí en el tiempo 0, para no requerir la inclusión del otro para describir el primero?". Mecánicamente cuántica, la respuesta es nunca .
Solo estamos obteniendo información sobre algo que incluso podría estar a una distancia similar al espacio, pero ¿qué hay de malo en esto?
Creo que estás subestimando un poco la paradoja aquí. Por supuesto, puedes imaginar una situación clásica en la que obtienes información sobre un objeto separado de ti en un espacio similar, de una manera que no sorprendería a nadie. Por ejemplo, si sacas una bola de una bolsa con una bola roja y azul, sin mirar el color, y luego viajas a la galaxia de Andrómeda y miras, instantáneamente también sabes el color de la otra bola.
Bell demostró, como un simple hecho matemático, que esto no es suficiente para explicar el entrelazamiento en la mecánica cuántica. Una manera fácil de describirlo es el juego CHSH, donde Alice y Bob (separados como un espacio a lo largo del juego) reciben bits aleatorios independientes. y deben generar bits tal que . Clásicamente, no es difícil convencerse a uno mismo, lo mejor que pueden hacer es adivinar y ganar del tiempo. Pero si comparten un par de partículas entrelazadas pueden ganar del tiempo. Esto es mucho más difícil de aceptar que la situación del párrafo anterior.
Al final del día, claro, no hay nada de malo en esto, y los experimentos han demostrado de manera concluyente que así es realmente como funciona el universo. Pero definitivamente es algo sorprendente y contrario a nuestra intuición clásica.
Hay una analogía informática para explicar QM que no creo que nadie esté en desacuerdo. Es la versión computacional de la mecánica cuántica, que dice que un estado entrelazado en QM no puede ser simulado por dos computadoras separadas que modelan cada partícula por separado. Es decir, si simula dos partículas entrelazadas que se alejan una de la otra, no puede dedicar una computadora separada a cada partícula, incluso si están separadas. Para más detalles ver aquí . En este sentido, QM no es local. Muchos físicos, por alguna razón, todavía no están convencidos de que esta analogía con la computadora agregue algo a la discusión. Para mí, es una prueba de que la no localidad es inevitable.
Solo estamos obteniendo información sobre algo que incluso podría estar a una distancia similar al espacio, pero ¿qué hay de malo en esto?
Nada. Simplemente hay puntos de vista sobre cómo lidiar con el enredo. Lo habitual es que la superposición sea algo temporal pero real, incluso a distancia. Y el enredo termina después de la producción y solo nuestro conocimiento sobre los componentes es cero hasta la medición. La complicación proviene de tres hechos que destruyen los estados pero obtienen el resultado correcto para ambas partículas en menos del 50 por ciento.
glS