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Teorema de Bell para dummies, ¿cómo funciona?

Luego de investigar en varios repositorios y páginas webs al concluir nos encontramos con la respuesta que te mostraremos aquí.

Solución:

El teorema de Bell muestra que QM estándar es inconsistente con el realismo local. El realismo local es un principio muy general que no se pensó originalmente para hacer predicciones físicas comprobables. Una parte importante del logro de Bell fue mostrar que la desigualdad de Bell está implícita en el realismo local, mientras que las predicciones QM estándar la violan. Desde entonces, experimentos como el de Aspect han demostrado que las desigualdades de Bell se violan en la realidad, refutando el realismo local, de una manera que es consistente con el QM estándar.

Creo que su problema es con la definición de realismo local:

cuando se mide en el mismo eje, los estados de espín siempre deben ser opuestos (0,5 + -0,5 = 0, es decir, conservación) cuando se mide en el eje opuesto, los estados de espín siempre deben ser los mismos (0,5 – 0,5 = 0) y cuando se miden con una separación de 90 grados, los valores son totalmente aleatorios.

Esto es exactamente lo que predice QM estándar para partículas entrelazadas.

El realismo local establece que lo que sucede en cualquier punto solo puede verse afectado directamente por el estado en su vecindad inmediata, cualquier efecto de largo alcance debe estar mediado por partículas o perturbaciones de campo que viajan a velocidades (sub)luminales, y que todo comportamiento es determinista.

Si las partículas entrelazadas están lo suficientemente separadas como para poder realizar mediciones en ambas de una manera que asegure que los eventos de medición estén separados por un intervalo similar al espacio, entonces el realismo local requeriría que las partículas llevaran suficientes variables ocultas para predeterminar el resultado de cada uno. medida posible, ya que cualquier efecto de una medida no tendría tiempo de propagarse a la otra medida para hacer cumplir las observaciones correlacionadas.

El realismo local y las desigualdades de Bell no se violan cuando solo se consideran medidas separadas por múltiplos enteros de 90 grados como en su descripción. La discrepancia entre QM y realismo local solo aparece cuando se consideran ángulos oblicuos, alcanzando un máximo cuando el ángulo entre las medidas es de 45 grados (más algún múltiplo de 90 grados), cuando la correlación entre las medidas se convierte en $sqrt2$ mayor que la permitida por la desigualdad de Bell y por lo tanto por el realismo local.

La conservación del giro es realmente un tema aparte. Simplemente dice que si el giro total de un sistema aislado fue $x$ en algún momento en el pasado, entonces siempre será $x$ y viceversa. El entrelazamiento proporciona una forma de satisfacer las leyes de conservación sin asignar valores definidos de las cantidades conservadas a los componentes individuales.

El teorema de Bell es realmente sobre realismo local y no realmente sobre QM. Los resultados experimentales podrían, en principio, violar la desigualdad de Bell, pero tampoco estar de acuerdo con las predicciones de QM. Esto todavía descartaría el realismo local y todas las teorías que lo satisfacen. El hecho de que QM prediga correlaciones más altas que las permitidas por la desigualdad de Bell y los resultados experimentales estén de acuerdo con esas predicciones es algo incidental.

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