Reconciliación de la comprensión del entrelazamiento cuántico y la superposición

Mi comprensión básica es que la Superposición es una propiedad de las partículas que les permite comportarse como si estuvieran en múltiples estados simultáneamente, por ejemplo, patrones de interferencia en un experimento de doble rendija. El entrelazamiento cuántico significa que si mido el estado de una de dos partículas entrelazadas, puedo conocer el estado correspondiente en la otra. Entonces, eso plantea la pregunta: si Alice y Bob producen dos cubetas de fotones entrelazados, A y B, y Bob toma la cubeta B y mide cada uno de ellos, entonces Alice toma la cubeta A y realiza un experimento de doble rendija con ellos, ¿Alice todavía obtener patrones de interferencia? En otras palabras, ¿pueden las partículas seguir comportándose como si estuvieran en una Superposición incluso si conozco el estado de cada una?

Respuestas (3)

Esta es una simplificación extrema:

El entrelazamiento cuántico significa que si mido el estado de una de dos partículas entrelazadas, puedo conocer el estado correspondiente en la otra.

Hay muchos tipos de entrelazamiento (o, más específicamente, los pares de partículas pueden mostrar entrelazamiento en diferentes grados de libertad), pero en términos generales, el entrelazamiento es una propiedad que aparece como una especie de correlación entre las dos partículas. Para las partículas entrelazadas, los experimentos en cualquiera de las dos partículas no mostrarán ninguna propiedad de interferencia, y solo una vez que coteje los resultados con lo que produjo la otra partícula, puede obtener cosas interesantes de las correlaciones.

Sin embargo, una vez que recopile los resultados, lo que obtenga dependerá del tipo de medición que haya realizado en cada una de las dos partículas. En términos generales, si la medición en B le brinda suficiente información para inferir (a través de correlaciones en el análisis posterior) qué rendija en un experimento de doble rendija atravesó la partícula A, entonces será completamente incapaz de recuperar cualquier interferencia en la publicación. -patrón de rendijas. Sin embargo, hay medidas en B que pueden revertir esta decoherencia (normalmente conocidas como experimentos de borrador cuántico ) donde la medida en B es incompatible (en el sentido técnico) con cualquier medida de rendija, en cuyo caso la selección posterior en esa medida puede revelar patrones de interferencia dentro de los datos en A.

En el caso habitual, el estado de polarización de los fotones estará entrelazado, mientras que un experimento de doble rendija es independiente de la polarización. Entonces, en ese caso más común, Alice aún verá patrones de interferencia. Sin embargo, si instalara un polarizador en una de las ranuras, dependiendo de la configuración, podría hacer que la interferencia desapareciera. Tómalo con pinzas: esto es solo para transmitir la esencia, ya que el diablo está en los detalles.

Gran pregunta de hecho.

Bueno, todo este tema es especulativo ya que puede haber muchas suposiciones e incertidumbres. Por lo tanto, para evitar comentarios tangenciales de los guardias Q, tomaré un escenario específico de su pregunta.

Supongamos que el estado/entrelazamiento involucra una correlación anti perfecta entre las dos partículas de un par.

Supongamos que la configuración es tal que Alice está en un lado de la fuente y la doble rendija está en el otro lado (lado de Bob) de la fuente.

Supongamos que Alice mide su lado del fotón, justo un momento antes de que el fotón del lado de Bob entre en la doble rendija. Ese momento es lo suficientemente pequeño como para que la velocidad de la luz no pueda comunicarse desde el lado de Alice hasta el de Bob.

Supongamos que se envían numerosos pares enredados uno por uno en esta configuración.

Ahora, según varias teorías actuales, el enredo se romperá instantáneamente en la medida de Alice.

Una de esas teorías/interpretaciones es que la función de onda colapsa. Consideremos esta interpretación.

Entonces, como la función de onda colapsa antes de que el fotón del lado de Bob golpee la doble rendija, no debería comportarse como una onda y no debería haber un patrón de interferencia. Porque el patrón de interferencia es causado por la naturaleza de la onda, que se ha derrumbado.

Esta configuración se puede utilizar para investigar la verdad detrás de la naturaleza del entrelazamiento, es decir, si los dos fotones son realmente un solo sistema o no.

Obviamente, dependiendo de si la interferencia se observa en dicho experimento, la gente puede argumentar que la función de onda que colapsó en la medición de Alice es solo la que une las dos partículas en un solo sistema y la función de onda que causa la interferencia es una onda diferente. funciona y sobrevive al colapso de la onda de enredo. Sin embargo, ambas funciones de onda parecen seguir las mismas matemáticas, por lo que creo que debería ser la misma onda.

Una vez más, gran pregunta y un gran escenario para investigar la verdad del enredo.