NeoFronteras

Entrelazamiento cuántico y libre albedrío

Área: Física — martes, 31 de agosto de 2010

Un trabajo teórico de unos físicos interpreta el libre albedrío de los experimentadores que estudian el entrelazamiento cuántico.

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Uno de los efectos cuánticos más desconcertantes es el del entrelazamiento cuántico y su colapso en un experimento EPR. En este tipo de experimentos se entrelazan cuánticamente dos partículas que podemos llamar Alice y Bob y se disparan en sentidos opuestos. Los estados de de ambas partículas estarán indeterminados hasta que una medida colapse el estado de una de ellas, entonces, automáticamente, el estado de la otra quedará totalmente determinado y de manera instantánea, incluso si median años luz de distancia. Aunque no se viola la causalidad relativista, pues el proceso no trasmite información, no deja de ser sorprendente. Si además tenemos en cuenta que la primera partícula en ser medida depende de nuestro sistema de referencia según la Relatividad Especial, no es de extrañar que esta “acción a distancia” le desagradara tanto a Albert Einstein (la E de EPR).
La solución que se propuso en un principio fue el afirmar que la Mecánica Cuántica (MC) no es una teoría final, sino una suerte de aproximación estadística a una teoría más fundamental que tendría unas variables aún por descubrir y que se denominaron “ocultas”.
Gracias al trabajo teórico de Bell con sus desigualdades se pudo demostrar más tarde que tal teoría de variables ocultas no existía. Los experimentos, por tanto, descartan correlaciones ocultas entre partículas en las que los resultados de las medidas están de acuerdo desde un principio. La Naturaleza parece ser tan extraña como estos experimentos dicen, cuyos resultados no son fruto de nuestra ignorancia, sino de una física real y sorprendente.
El proceso de medida en MC también ha hecho correr ríos de tinta y todavía no está del todo solucionado al gusto de todos. Aunque se han propuesto buenas soluciones, también ha dejado abierta la puerta a cantamañanas sin escrúpulos que introducen misticismo en el asunto, y hablan del supuesto papel de la consciencia en el proceso de colapso (algo que vende muchos libros de “divulgación”).
No obstante, la naturaleza de la MC ha hecho que los físicos reconsideren su propio papel en este tipo de procesos.
Imaginemos que una mano invisible forzara a los experimentadores a realizar medidas que siempre den lugar a este extraño acuerdo en los experimentos EPR de acción a distancia.
Ahora, Jonathan Barrett de la Universidad de Bristol y Nicolas Gisin de la Universidad de Ginebra nos proporcionan una nueva perspectiva a este problema.
Asumen que el entrelazamiento se da como un mecanismo cuántico que prohíbe, entonces se preguntan cuanta libertad tiene el experimentador que tener para descartar la posibilidad de interferencias ocultas.
La respuesta es interesante. Según estos dos físicos si se comparte alguna información entre el experimentador y las partículas que mide, entonces el entrelazamiento puede ser explicado por algún tipo de proceso oculto que es determinista. Esto, en términos prácticos, viene a decir que no hay información compartida entre un generador de números aleatorios que determine los parámetros del experimento y las partículas que son medidas.
Pero lo mismo se mantiene para los experimentadores y no hay información compartida entre ellos y las partículas que miden. En otras palabras, tienen libre albedrío.
Es más, si un experimentador carece de sólo un poquito de libre albedrío entonces la MC puede ser explicada en términos de variables ocultas. Pero si aceptamos la validez de la MC entonces podemos ser capaces de estudiar la naturaleza del libre albedrío.
Claro que, todo depende de lo que entendamos como libre albedrío.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3223

Fuentes y referencias:
Nota en Technology Review.
Artículo en ArXiv.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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12 Comentarios

  1. tomás:

    Pues en efecto, habría que extenderse en qué entendemos por libre albedrío, porque resulta crucial para aplicarlo a buena parte del artículo.

  2. tomás:

    De todas formas, la viñeta merece estar entre los mejores cartoons de esta web.

  3. NeoFronteras:

    Apreciado Tomás:
    Al parecer, el concepto de libre albedrío utilizado aquí sería el que permitiría al experimentador libertad de elección de una posibilidad entre las pertenecientes a un conjunto dado. Es decir, que ninguna de las posibilidades es imposible de ser elegida.
    Un autómata aleatorio que eligiese una al azar probablemente tendría esa misma libertad. Pero ya es un margen de libertad amplio y fundamental, sin ese margen de libertad estaríamos perdidos, pues incluso sin condicionamiento habría elecciones que serían imposibles.

    Desde el punto de vista filosófico sería otra cosa, pues entra en el juego el concepto de voluntad… Es decir, lo de siempre, puedo elegir el objeto que más me gusta o interesa pero no puedo elegir lo que me gusta (o interesa). Podemos ser libres a la hora de elegir, pero la elección dependerá de nuestros condicionantes.

    En cuanto a la viñeta, aparece en las búsquedas de Google. Fue imposible resistirse a almacenarla hasta que surgiera la posibilidad de colgarla.

  4. tomás:

    Muy estimado Neo: Entiendo entonces que esa libertad está, más bien, en las opciones. Es decir pudiera ser una gama de 1,2,3,4 y 5, o sólo 1,2 y 3, en cuyo caso esa reducción pudiera achacarse a las variables ocultas, o quizás no.
    Un cordial saludo.

  5. joabbl:

    He de reconocer que siempre he tenido problemas para entender eso del “libre albedrío”. No veo por qué no pueden existir “opciones” que no podamos elegir, a fin de cuentas las “opciones” no existen para que nosotros las elijamos. En cuanto a la parte metafísica del asunto, me parece un concepto “ad hoc” necesario dentro de la religión para que no se les hunda el kiosko. Libertad es la libertad de decir que 2 y 2 son 4, decía el protagonista de 1984. Qué libro.

    Saludos

  6. NeoFronteras:

    Digamos que de un conjunto físicamente posible de opciones ese libre albedrío garantizaría que ninguna estaría prohibida y todas serían igualmente elegibles, sería valores para parámetros físicos posibles e igualmente apetecibles a cualquier ser humano.
    Otras opciones fuera de ese conjunto no tendrían por qué ser elegibles, hablamos de libre albedrío, no de omnipotencia.

  7. lluís:

    El teorema de Bell no descarta la posibilidad de variables ocultas No locales. Las que descarta tal teorema son la existencia de posibles variables locales, y los experimentos hasta ahora realizados, así lo han confirmado. Luego la MC es una teoría completa.
    En lo referente a la valoración que tomás hace sobre la viñeta, estoy completamente de acuerdo. Además, creo que Alice tiene razón, y no sólo en el mundo cuántico, también en el clásico tendría razón. Y voy a dejar de lado el asunto del “libre albedrio”, por que cuando tocamos este asuntejo siempre termino con dolor de cabeza.

  8. tomás:

    Muy estimado lluís: ¡Claro, no puedes evitar el dolor de cabeza porque careces de libre albedrío! Espero que dejemos aquí la cosa, no acabemos con una neuralgia, como nos ha sucedido alguna vez. De todas formas, por si mi respuesta te la produce, el Paracetamol suele dar buenos resultados, pero consulta con tu farmaceútico, como suele recomendarse.
    Un fuerte abrazo.

  9. tomás:

    Estimado joabbl: Si me permites, voy a corregir tu antepenúltima frase: Libertad es decir que 2 y 2 son 4. Y no lo hago por evitar la redundancia; es que creo que es más fiel al texto -creo recordar- y, para mí, más cierto.
    Un inevitable y muy cordial saludo.

  10. joabbl:

    Gracias, Tomás, probablemente tengas razón. Si tuviese libre albedrío elegiría tener mejor memoria, pero como dice Neo probablemente esa opción esté fuera del conjunto …

    Saludos

  11. NeoFronteras:

    Estimado Lluis:
    Efectivamente, tiene razón. Las desigualdades de Bell hablan estrictamente acerca de la localidad. Al no cumplirse hay que asumir una “no localidad” en la Naturaleza. Es decir, que existe esta “acción a distancia”.
    Esto sería también aplicable a otras alternativas a la MC o a sus interpretaciones, incluida las variables ocultas.
    Según ciertas interpretaciones existiría una comunicación instantánea entre las partículas. Según otras los resultados estadísticos de la MC serían un gradual acuerdo entre historias que viajan atrás y hacia adelante en el tiempo. Naturalmente no hay experimento que demuestre estas interpretaciones. La que parece que explica mejor el asunto es la interpretación de los mundos múltiples.
    Si existiera una teoría de variables ocultas habría que prescindir también de la localidad, pero esto va precisamente en contra de la filosofía de una idea muy clásica como es la de las variables ocultas. Es decir, las teorías de variables ocultas no serían tan atractivas y al final serían tan “feas”, desde un punto de vista einsteniano, como la MC. Algunos fans de estas teorías están dispuestos a prescindir de la localidad.

    En definitiva, parece que en cualquier caso hay que prescindir de algo: realismo, localismo, unicidad del Universo, determinismo, etc. A falta de experimentos uno puede escoger el conjunto que desee. Puede que incluso, desde un punto de vista gödeliano, no haya manera de refutar las teorías e interpretaciones y que cada cual pueda escoger una física igualmente válida compatible con nuestro Universo.

  12. Alejandro Sánchez:

    Y sí, lo gödeliano es la resolución más factible desde una perspectiva neopositivista. Conste que se han dado resultados que parecería que ponen de nuevo en el tema lo de la “misticidad” (que hoy erradamente se confunde con la falacia de la contradicción religión-ciencia) Conste que pasó inadvertida las implicancias de “…Sorprendentemente los investigadores han mostrado además que se puede disminuir la temperatura de un objeto con sólo observarlo….” mas bueno, ahí está el resultado de ese experimento. Quizás nuestro problema no sea lo cuantificable, sino la forma de intentar cuantificarlo. Finalmente, dónde dice “…cuanta libertad tiene el experimentador que tener para descartar la posibilidad de interferencias ocultas….” quizás debería decir “…cuanta libertad tiene que tener el experimentador para descartar la posibilidad de interferencias ocultas…” Saludos

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