Este nuevo hallazgo de Minev et al. parece sugerir que las transiciones entre estados atómicos no son instantáneos, sino procesos continuos en los que una superposición se ajusta suavemente de favorecer un estado a otro (si lo entiendo correctamente). Los autores también afirman ser capaces de atrapar un sistema en un "salto medio" y revertirlo. Los artículos populares están aquí y *aquí .
Tengo curiosidad por saber si este hallazgo descarta cualquier interpretación de QM. En general, parece ir en contra de la actitud de Copenhague, que describe las mediciones como el colapso de sistemas físicos en un estado clásico definido. De hecho, los artículos populares afirman que los fundadores de QM se habrían sorprendido con el nuevo hallazgo.
El enlace con el asterisco menciona que algo llamado "teoría de trayectorias cuánticas" predice lo que se observó. ¿Es esto una interpretación o una teoría? ¿Y están implicando que otras interpretaciones/teorías no funcionan?
El documento de "salto cuántico" demuestra una técnica experimental interesante y novedosa. Sin embargo, no dice absolutamente nada sobre la interpretación de la mecánica cuántica. Está de acuerdo con todas las interpretaciones adecuadas, incluida la interpretación de Copenhague.
Cuando un sistema cuántico transita entre dos estados, digamos a , la dependencia temporal total del estado cuántico se ve como
Los propios autores enfatizan en su artículo que lo que encontraron está completamente de acuerdo con la mecánica cuántica estándar. Sin embargo, innumerables artículos de noticias describen el documento como una refutación de los "saltos cuánticos", lo que demuestra que la interpretación de Copenhague es incorrecta y que la mecánica de Bohm es correcta. Absolutamente nada de esto es cierto.
El problema central es que popsci parte de una noción de "saltos cuánticos", que en sí misma es incorrecta. Como dirían los artículos y libros populares, la mecánica cuántica es como la mecánica clásica, pero las partículas pueden teletransportarse misteriosa, aleatoria e instantáneamente. La mecánica cuántica no dice tal cosa. Esta historia es solo una muleta para ayudar a explicar cómo las partículas cuánticas pueden comportarse de manera diferente a las clásicas, y bastante pobre. (Trato de dar una mejor intuición aquí ). Ningún físico cree realmente que los saltos cuánticos en este sentido sean una cosa. De hecho, el experimento muestra que esta imagen es incorrecta, pero también lo hacen miles de experimentos existentes.
La razón por la que incluso los buenos puntos de venta de popsci usaron esta muleta es doble. En primer lugar, los fundadores de la mecánica cuántica realmente tenían una idea de los saltos cuánticos. Sin embargo, estaban hablando de algo diferente: el hecho de que no hay un estado cuántico "en el medio". y (que, por ejemplo, podrían ser niveles de energía atómica) como . Los estados de interpolación son solo superposiciones de y . Este es material de libro de texto estándar: los estados son discretos, pero la evolución temporal es continua porque los coeficientes puede variar continuamente. Pero la distinción rara vez se hace en popsci.
(Para ser justos, hubo un período increíblemente corto en el tumultuoso comienzo de la " vieja teoría cuántica " en el que algunas personas pensaron que las transiciones cuánticas eran discontinuas. Sin embargo, esa visión ha sido irrelevante durante un siglo. No todas las primeras citas de los fundadores de QM debe tomarse en serio; ahora lo sabemos mejor).
En segundo lugar, el comunicado de prensa original del grupo de investigación tenía el mismo lenguaje sobre los saltos cuánticos. Ahora, entiendo lo que estaban tratando de hacer. Querían darle a su artículo, sobre un aspecto bastante técnico de la medición experimental, una narrativa convincente. Y no dijeron nada técnicamente incorrecto en su comunicado de prensa. Pero deberían haber sabido que su encuadre básicamente rogaba ser malinterpretado para hacer que su trabajo pareciera más revolucionario de lo que realmente es.
Hay una interpretación muy ingenua de la mecánica cuántica, que llamaré "copenhague tonto". En el tonto Copenhague, todo evoluciona muy bien según la ecuación de Schrödinger, pero cuando cualquier sistema a escala atómica interactúa con cualquier sistema más grande, su estado instantáneamente "colapsa". Este experimento de hecho contradice el tonto Copenhague, pero está lejos de ser el primero; Los físicos han sabido que el tonto Copenhague no funciona desde hace 50 años. (Para ser justos, se usa como muleta en los libros de texto introductorios para evitar tener que decir demasiado sobre el proceso de medición). Sabemos que el proceso de medición está íntimamente ligado a la decoherencia, que es perfectamente continua. Copenhague y, digamos, muchos mundos simplemente difieren en cómo tratar las ramas de una superposición que se han descohesionado por completo.
Otro problema es que los defensores de la mecánica de Bohm parecen aferrarse a cada nuevo resultado experimental y lo llaman una prueba de que su interpretación por sí sola es correcta, incluso cuando es perfectamente compatible con QM estándar. Para los físicos, la mecánica de Bohm es una serie de trucos feos y complicados, unas diez veces peores que el éter, por lo que ocupó el último lugar en una encuesta de investigadores que trabajan en fundamentos cuánticos. Pero a muchos otros les gusta mucho. Por ejemplo, a los filósofos que prefieren interpretaciones realistas de la mecánica cuántica les encanta porque les permite decir que la mecánica cuántica es "realmente" mecánica clásica en el fondo (lo que en realidad no es cierto ni siquiera en la mecánica de Bohm), y por lo tanto evitan lidiar con las implicaciones de QM. adecuado. (Hablo un poco más sobre esto aquí .
La mecánica cuántica es uno de los marcos más sólidos y exitosos que jamás hayamos diseñado. Si escucha un artículo de noticias que dice que algo fundamental sobre nuestra comprensión ha cambiado, hay un 99,9% de posibilidades de que esté equivocado. ¡No creas todo lo que lees!
Sí mucho así.
La teoría cuántica se establece sobre los dos postulados de von Neumann: (1) Evolución (que un estado cuántico evoluciona en el tiempo de acuerdo con la Ecuación de Schrödinger) y (2) Proyección (que el resultado de medir una cantidad en un estado cuántico es uno de los valores propios del operador de esa cantidad, con el estado transformándose en el estado propio correspondiente, todo de acuerdo con la regla de Born). Ese es el "salto cuántico".
Hay diferentes interpretaciones de la teoría cuántica; y todos descansan en cómo tratan, interpretan, explican o explican la Regla Nacida. Cada interpretación puede generar diferentes implicaciones sobre la cuestión de qué/cuándo/dónde ocurre la regla de nacimiento (o qué/cuándo/dónde ocurre lo que sea que sustituya a la regla de nacimiento). Este es particularmente el caso de las interpretaciones de colapso objetivo versus no colapso.
El experimento proporciona un gancho en lo que puede convertirse en un método general para investigar el colapso de la Regla Nacida incluso en la mitad del proceso, en diferentes etapas, y posiblemente incluso reconstruir una dinámica para ello. Esto aclarará en gran medida la cuestión de qué interpretación es la correcta.
Dos de las cosas más importantes que surgen son la capacidad de anticipar un colapso y la aparición de lo que parece un umbral de reversibilidad más allá del cual un evento de Born Rule es irreversible.
Un beneficio adicional que puede surgir de los experimentos de sondeo a mitad del colapso es que puede aclarar el problema lo suficientemente bien como para permitir que uno responda la pregunta (todavía en gran parte sin respuesta) de qué significaba la Imagen de Heisenberg de la regla de nacimiento (o de las alternativas). para reemplazarlo) es? O, más generalmente: cuál es el Cuadro de Heisenberg de las diferentes interpretaciones. ¡Esta es una brecha sustancial en la literatura sobre estas dos preguntas!
Stéphane Rollandin