¿Cuánto tiempo puede durar el entrelazamiento cuántico después de la separación?

Límites

El entrelazamiento cuántico es lo más extraño de la mecánica cuántica porque puede producir "acción espeluznante a distancia". En el mundo futuro, los humanos podrían lograr la "teletransportación" mediante entrelazamiento cuántico, transportando cuerpos u objetos humanos de un lugar a otro.

Einstein solía decir durante su vida que no hay nada malo en la mecánica cuántica, pero hasta ahora no es lo suficientemente completa y aún no se han encontrado los elementos clave que pueden predecir cosas con precisión.

A pesar de los comentarios de Einstein, Bohr permaneció impasible. Aunque Einstein dijo: "Dios no juega a los dados", Bohr respondió: "No me digan qué debería hacer Dios". Pero en 1935, Einstein pensó que finalmente había descubierto el talón de Aquiles de la mecánica cuántica. El incidente fue extremadamente extraño. Desafía toda lógica del universo. Einstein creía que esta era la clave para demostrar lo incompleto de la mecánica cuántica: esto es el "entrelazamiento cuántico".

El debate entre Bohr y la familia Ai

La predicción de la mecánica cuántica más extraña, irracional, loca y absurda de la historia es el "entrelazamiento cuántico". El entrelazamiento cuántico es una predicción teórica derivada de las ecuaciones de la mecánica cuántica. Si dos partículas están lo suficientemente cerca, pueden entrelazarse y conectar algunas propiedades. Sorprendentemente, la mecánica cuántica muestra que incluso si se separan estas dos partículas y se las hace moverse en direcciones opuestas, todavía no pueden escapar de su entrelazamiento.

Para entender lo extraño que es el entrelazamiento cuántico, podemos tomar como ejemplo el "espín" de los electrones. El espín de un electrón es diferente al de una peonza, y su estado siempre es incierto hasta el momento en que lo observas. Cuando lo mires, verás que gira en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj. Supongamos que hay dos pares de electrones entrelazados. Cuando uno de ellos gira en el sentido de las agujas del reloj, el otro gira en el sentido contrario a las agujas del reloj y viceversa. Pero, por extraño que parezca, en realidad no conectan.

Bohr y sus colegas creían tan firmemente en la teoría cuántica que creían que el entrelazamiento cuántico podría predecir el estado de pares de electrones que están muy separados, incluso si uno de ellos está en la Tierra y el otro en la Luna. y no hay líneas de transmisión que los conecten. Si observas que uno de los electrones gira en el sentido de las agujas del reloj en un momento determinado, entonces el otro electrón debe estar girando en el sentido contrario a las agujas del reloj en el mismo momento. En otras palabras, si observas una de estas partículas, no sólo la afectas, sino que tu observación también afecta a sus compañeros entrelazados, y esto no tiene nada que ver con la distancia entre las dos partículas. Einstein llamó a esta extraña conexión a larga distancia entre dos partículas "acción espeluznante a distancia".

Lo sorprendente del entrelazamiento cuántico es que cuando se mide una de las partículas, también afecta el estado de la otra, a pesar de que no hay fuerzas, poleas o líneas telefónicas entre ellas, y no hay forma de comunicarse entre sí. ¡Esto es realmente extraño!

Einstein no podía creer que el entrelazamiento funcionara de esta manera, por lo que se convenció a sí mismo de que eran las matemáticas, no la realidad, las que tenían la culpa. Estuvo de acuerdo en que existían partículas entrelazadas, pero pensó que había una manera más sencilla de explicar por qué estaban conectadas sin involucrar el misterioso efecto de la distancia. Él cree firmemente que un par de partículas entrelazadas se parece más a un par de guantes. Imagínese poner un par de guantes en dos cajas, luego entregarle una caja para que la guarde y dejar la otra caja en la Antártida. Incluso antes de abrir la caja, sabes que contiene un guante que se adapta a tu mano izquierda o derecha.

Luego abres la caja, y si ves el guante en tu mano izquierda, en este momento, aunque nadie haya visto nunca esta caja en la Antártida, sabes que tienes el guante en tu mano derecha. . No hay ningún misterio en absoluto. Si abres la caja, obviamente no afecta a los guantes de la otra caja. La caja de al lado contiene guantes para zurdos, mientras que la caja de la Antártida contiene guantes para diestros, esto se decidió durante el reembalaje. Einstein creía que el llamado estado entrelazado no era más que eso, y que todos los estados de los electrones se determinaban cuando estaban separados unos de otros.

¿Quién tiene razón o no, Boll o Ayer? Las ecuaciones de la mecánica cuántica iniciadas por Bohr demostraron que las partículas entrelazadas pueden conectarse entre sí incluso si están muy separadas; Einstein, por otro lado, no creía en conexiones fantasmales y creía que todo estaba determinado antes de que lo observaras. Einstein dijo que el estado de giro de una partícula se determina antes de ser observada.

Le dijiste a Einstein: "Bueno, ¿cómo lo sabes?". Él decía: "Si lo mides, encontrarás el estado de giro absoluto". Bohr decía: "Pero el estado de giro era". causado por tu observación." Nadie sabía cómo resolver este problema en ese momento, por lo que se consideró una cuestión filosófica más que científica. Desde 65438 hasta 0955, antes de su muerte, Einstein todavía creía que la mecánica cuántica era una teoría incompleta.

Tecnología de teletransportación

El entrelazamiento cuántico es lo más extraño de la mecánica cuántica. Incluso si no podemos entenderlo, no preguntes por qué. Todo lo que podemos decir es que aparentemente así es como funciona el mundo. Si podemos aceptar que el mundo es tan extraño, ¿podríamos utilizar este "efecto de distancia espeluznante" para hacer algo útil? Pues uno de los sueños es lograr la “teletransportación”, transportar personas u objetos de un lugar a otro sin pasar por el espacio intermedio.

¿Qué es la tecnología de transmisión?

El drama de ciencia ficción estadounidense "Interstellar" siempre utiliza el método de "teletransportación" para transportar personas de un lugar a otro. Pero esto es ciencia ficción. ¿Puede el entrelazamiento cuántico hacer realidad los sueños? De hecho, desde hace mucho tiempo se llevan a cabo experimentos de teletransportación en la costa de las Islas Canarias en África. "Elegimos realizar el experimento en las Islas Canarias porque aquí hay dos observatorios, lo que constituye un buen entorno experimental.

Anton Zeilinger, físico experimental de la Universidad de Viena. Czeilinger El objeto de la transmisión fue ni él mismo ni nadie más. Intentó transmitir una sola partícula diminuta, en este caso, una partícula de luz, un fotón, mediante el uso de entrelazamiento cuántico. Primero creó un par de fotones entrelazados en el laboratorio de La Palma, dejando uno en La Palma. Palma y envió el otro con un láser a Tenerife, a 140 kilómetros de distancia.

Zelinger añadió un tercer fotón para transmitirlo y lo hizo coincidir con el que quedó en La Palma. La interacción de fotones entrelazados en La Palma. Luego, el equipo comparó los estados cuánticos de los dos fotones y sucedió algo mágico. Gracias al efecto de distancia fantasmal, el equipo pudo utilizar esta comparación para transformar los fotones entrelazados en la isla distante. como si el tercer fotón trascendiera instantáneamente el océano

“Es como tomar la información del fotón original y reconstruirla a distancia. "Utilizando esta tecnología, Czeilinger ha transmitido con éxito docenas de fotones.

Aplicaciones futuras de la tecnología cuántica

¿Qué pasa si esta tecnología continúa desarrollándose? Dado que nuestros cuerpos también están hechos de partículas, ¿puede esto también ¿Se utilizará la tecnología para transportar el cuerpo humano en el futuro? Si estás en Shanghai pero quieres ir a almorzar a París, entonces, en teoría, el entrelazamiento cuántico es posible en el futuro. Shanghai se enreda con otro grupo de partículas en París.

Imagínate que un día en un futuro lejano, en Shanghai, entras en una cabina de escaneo cilíndrica transparente y el equipo comienza a destrozarse, descomponerlo. en partículas básicas y escanea cada partícula; al mismo tiempo, una sala de escaneo en París también escanea las partículas que contiene y luego enumera la tabla de comparación de estados cuánticos de los dos grupos de partículas en Shanghai y París.

El operador envía entonces una tabla de estados cuánticos a París, donde utiliza esta tabla para reconstruir el estado cuántico exacto de las partículas de su cuerpo debido al efecto de distancia fantasmal que se forma en París. No es que las partículas de tu cuerpo se transfieran de Shanghai a París, sino que el entrelazamiento cuántico permite que tu estado cuántico sea capturado en Shanghai, por lo que eres tú quien se forma en París. Cuando midiste el estado de todas las partículas en Shanghai, tú. Destruyó el tú original.

En lo que respecta a la tecnología actual, todavía estamos lejos del "movimiento instantáneo" del cuerpo humano, pero esta perspectiva todavía nos hará pensar profundamente. Obviamente, no hay diferencia entre usted en Shanghai y París, porque según la mecánica cuántica, no son las partículas físicas las que lo forman, sino la información contenida en estas partículas físicas, y la información en los millones y billones de partículas que lo forman. hasta su cuerpo puede transmitirse. Pero todavía te preguntarás: ¿Soy realmente quien soy en París?

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