Hay una analogía interesante dada en este video (que comienza a las 12:20; el enlace salta directamente a esta marca de tiempo) sobre la teoría cuántica de campos que estoy tratando de reconciliar con una o más interpretaciones de la mecánica cuántica. Estoy atascado porque parece incompatible con las interpretaciones con las que estoy familiarizado, por ejemplo:
De acuerdo con la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica:
"(...) todos los posibles resultados de las mediciones cuánticas se realizan físicamente en algún 'mundo' o universo". [ 1 ]
lo que para mí parece significar que todos los resultados posibles existen en mundos paralelos pero no en superposición . Mientras que según la interpretación de Copenhague:
(...) una función de onda (...) se reduce a un solo estado propio debido a la interacción con el mundo externo. [2]
La analogía dada en el video sugiere que la realidad es una superposición de partículas en todas las posiciones posibles contenidas en sus funciones de onda, lo que parece incompatible con las dos interpretaciones que enumeré (y cualquier otra con la que esté familiarizado).
¿Esta analogía corresponde a una interpretación particular de la mecánica cuántica? ¿Dónde está fallado mi entendimiento?
Lo que debe tener en cuenta es que una superposición solo significa que la función de onda se puede expresar como una suma matemática sobre un conjunto de funciones componentes. Puede, por ejemplo, representar un paquete de ondas localizado como una suma de un conjunto de ondas planas, y puede representar una onda plana como una suma de algún otro conjunto de funciones, etc.
En un sentido más matemático, las funciones propias de un operador dado en la mecánica cuántica forman un conjunto base que puede usarse para representar otras funciones. Lo que eso significa es que si tiene dos operadores que no tienen un conjunto común de funciones propias (técnicamente se dice que 'no conmutan'), siempre puede representar cualquiera de las funciones propias de un operador como una expansión sobre las funciones propias de otro.
En la interpretación de Copenhague, si tiene una partícula cuyo estado es una de las funciones propias de un operador observable A, y luego realiza una medición de una propiedad observable no conmutable B, entonces la función de onda de la partícula dejará de ser una función propia de A a ser una de las funciones propias de B. La función propia original de A era una superposición de las funciones propias de B, una de las cuales fue destacada por la interacción entre la partícula y el dispositivo de medición. El MWI, por el contrario, dice que en lugar de señalar una sola función propia de B, la función de onda se ramifica, siendo cada rama una de las posibles funciones propias de B. En cualquier interpretación, la función de onda posterior a la medición, uno de los estados propios de B- sigue siendo una superposición de los estados propios de A.
Entonces, en cierto sentido, la función de onda siempre está en una superposición de un conjunto de funciones u otro.
Lo que la analogía del video pasa por alto es que las amplitudes son números complejos, y que el estado cuántico es de ninguna manera concebible similar a un objeto físico clásico. Para recuperar una cantidad física clásica, se debe usar la regla de Born , y no hay nada análogo a la regla de Born en la metáfora de la cuerda de guitarra.
Por ejemplo, en un experimento de doble rendija, no hay ningún objeto físico clásico que corresponda a la superposición de dos caminos diferentes, ninguno que se pueda observar, e incluso ninguno que se pueda imaginar. No veo cómo la analogía de la cadena es relevante en ese caso: no se ve ninguna "cadena".