¿Es cierto decir que un qubit en un estado enredado puede afectar instantáneamente a todos los demás?


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Cuando se mide un qubit, hay un "colapso de la función de onda" como resultado de lo cual se elige al azar.

Si el qubit se enreda con otros, este colapso también los afectará. Y la forma en que los afecta depende de la forma en que elegimos medir nuestros qubits.

A partir de esto, parece que las cosas que hacemos en un qubit tienen efectos instantáneos en otro. ¿Es este el caso, o el efecto aparente se parece más a una actualización bayesiana de nuestro conocimiento sobre los qubits?

Respuestas:


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Es cierto que, dentro de la descripción matemática de qubits, las operaciones en un qubit pueden requerir que se actualice toda la descripción. Por lo tanto, esto afecta la descripción de cada qubit.

Quienes adopten una visión "epistémica" de esta descripción matemática podrían decir que solo estamos actualizando nuestro conocimiento sobre los otros qubits y que no afecta a los qubits en sí. Sin embargo, quienes adoptan una visión "óntica" consideran que la función de onda descrita por las matemáticas de la mecánica cuántica es una propiedad física de los qubits. Por lo tanto, sin duda concluirían que la operación en un qubit afectó instantáneamente a los demás.

Creo que la visión óntica es más frecuente en estos días, entre aquellos que tienen opiniones sobre estas cosas. Aunque la mayoría toma la opción 'Cállate y calcula' y no piensas demasiado en ellos.

Otro tema interesante es el hecho de que los efectos instantáneos causan problemas de relatividad. Diferentes observadores en diferentes marcos de referencia pueden estar en desacuerdo sobre el orden temporal de los eventos. Entonces, un observador puede ver que un qubit se usa para afectar a un segundo, mientras que otro observador puede ver los mismos eventos y concluir que el segundo qubit está afectando al primero. El enredo evita la confrontación directa con la relatividad asegurándose de que el efecto no se pueda utilizar para enviar información de forma instantánea. Pero, sin embargo, no juegan muy bien juntos. Por eso podemos dudar en afirmar que el enredo permite efectos instantáneos.

El proceso de teletransportación es, creo, un buen argumento para argumentar que el enredo realmente permite que los qubits se afecten instantáneamente entre sí, además de mostrar cómo se compromete con la relatividad. Es un proceso por el cual el estado de un qubit se envía instantáneamente de un qubit a otro, usando enredos. Pero el estado que se envía también se 'revuelve' durante el proceso. Esto significa que es imposible para el receptor incluso confirmar que el qubit ha sido enviado, no importa ver cuál es su estado. Sin embargo, el transmisor puede enviar un mensaje al receptor con instrucciones sobre cómo descifrar el qubit. Una vez hecho esto, los receptores pueden confirmar que la teletransportación sí envió el estado del qubit. Entonces hubo un efecto instantáneo,


"Por lo tanto, un observador podría ver que un qubit se usa para afectar a un segundo, mientras que otro observador podría ver los mismos eventos y concluir que el segundo qubit está afectando al primero. ese enredo permite efectos instantáneos ". ¿Crees que podríamos decir que lo que hace que una interacción sea instantánea es precisamente esto, que depende completamente del marco que parece afectar a cuál? Si A afecta a B con un retraso de la velocidad de la luz, entonces no existe un cuadro dentro del cual B afecte a A. Solo con un retraso cero esto se vuelve dependiente del cuadro.
Betohaku

Aquí se da un problema similar sobre el desajuste entre la intuición y la relatividad de la mecánica cuántica de dimensiones finitas. El papel de los factores de tipo III en QFT . Requiere comprender cómo los estados son diferentes para los factores de tipo I y III.
AHusain

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Si Alice y Bob tienen un par de qubits enredados y Alice mide localmente su qubit, no afectará el estado local del qubit de Bob de ninguna manera. Matemáticamente, si Alice mide pero no mira el resultado de la medición, la matriz de densidad del qubit de Bob no cambia. El único hecho de la medición de Alice no afecta el qubit de Bob de ninguna manera. Si Alice mide y conoce el resultado de la medición, Alice tiene más información sobre el qubit de Bob que Bob, pero esta es una situación clásica pura descrita por probabilidades condicionales.

Por lo tanto, la medición de Alice solo puede afectar instantáneamente la información de Alice sobre el qubit de Bob, y nada más.

Lo anterior no explica la "acción espeluznante a distancia", sabemos que la explicación satisfactoria no existe. Aún así podemos discutir sobre enredos y mediciones evitando paradojas y contradicciones, y así la respuesta a la pregunta en el título:

No, no es verdad .


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Dos puntos: 1) Al mirar la medición o saber que su resultado no cambia nada, creo que deberíamos evitar perpetuar el mito de que la conciencia es relevante para la discusión de la mecánica cuántica. 2) La medición de Alice hace más que solo afectar su propia información sobre el qubit de Bob, realmente colapsa su estado y, por lo tanto, afecta la probabilidad de que Bob mida un cierto resultado. (Pero, por supuesto, Bob no sabe cómo ha cambiado esta probabilidad). Entonces, sí, los otros qubits en el estado enredado se ven afectados instantáneamente, pero no de una manera que transmita información.
Betohaku

@Betohaku 1) Alicia mirando la medición e ignorando su resultado es una forma bastante habitual de decir cosas en problemas de ciencias de la información cuántica; no tiene relación con la conciencia, y no hay necesidad de evitarlo. 2) La afirmación de que "los otros qubits en el estado enredado se ven afectados instantáneamente" contradice la relatividad especial y debe evitarse. Personalmente, adopté una visión bayesiana subjetiva sobre las probabilidades; así que si dices "la probabilidad ha cambiado", preguntaría "¿para quién?". A veces es posible pensar que la probabilidad es objetiva, pero generalmente no.
kludg

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Usted dice que la medición de Alice no afecta el qubit de Bob de ninguna manera, pero yo diría que en realidad lo hace. Si bien es cierto que el estado reducido de Bob es el mismo antes y después de la medición, antes de la medición el estado de Bob debe describirse como una mezcla debido al resultado posiblemente impredecible de la medición de Alice, mientras que después de la medición de A el estado de B es una mezcla que representa lo que ahora es ignorancia "puramente clásica" sobre el estado.
glS

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Dicho de otra manera, si dice que la medición de A no afecta el qubit de B, entonces también debe decir que no hay correlación entre los resultados de A y B, lo cual no es cierto. Lo que es cierto es que, sin la ayuda de un canal adicional (por ejemplo, Alice comunica el resultado de la medición a Bob), Bob no tiene ninguna información sobre el resultado de la medición de A
glS

La correlación @glS no significa causalidad. Decir que la medición de A no afecta el qubit de B no significa que no haya correlación entre las mediciones de A y B. Entiendo muy bien su punto de vista, pero como dije, no estoy explicando la "acción espeluznante a distancia", sé que no es posible; y la explicación "La medida de A afecta el qubit de B" es incorrecta, porque contradice la relatividad especial. Todavía es posible discutir sobre el enredo sin contradicciones, aunque implica un cambio discreto del significado de las palabras.
kludg
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