O emaranhamento quântico pode ser usado para coordenar ações em "velocidades FTL" sem quebrar a causalidade ou a comunicação real mais rápida do que a luz?
Eu sei que há muitas perguntas semelhantes, mas não acredito que seja uma cópia. Eu entendo que se duas pessoas vivessem longe, elas não poderiam transferir informações por meio de partículas quânticas emaranhadas porque forçar uma partícula em um determinado spin quebra o emaranhamento e simplesmente observar a partícula para colapsar a outra parte do par dará um resultado perfeitamente aleatório. Mas que tal usar o emaranhamento para coordenar planos indiretamente de longe:
Eu sei que isso está errado de alguma forma e usa uma interpretação infantil da ideia de comunicar informações, mas isso é apenas para deixar isso o mais claro possível: digamos que o ano seja 3050, há 2 líderes de uma guerra aliada que querem atacar um planeta , eles estão atualmente em lados opostos do planeta e têm 2 planos que podem decidir, 1) ambos atacam do leste e do oeste ao mesmo tempo ou do norte e do sul ao mesmo tempo. Usando um relógio atômico, os líderes coordenam para verificar o estado das partículas quânticas emaranhadas (ou um qubit, não importa) às 12h. Se o qubit colapsa como um (1/0), eles seguem o plano A, enquanto (0/1) significa o plano B.
Eu acredito que isso não constitui uma comunicação mais rápida do que a luz porque ambos os planos foram concebidos com antecedência e a partícula ou estado quântico foi usado apenas como um gerador de números aleatórios, mas ainda parece que o plano de ataque estava sendo transferido.
Minhas perguntas são:
- esse esquema poderia realmente ser usado ou há algo que estou perdendo.
- Por que isso não constitui uma comunicação mais rápida do que a luz?
- Eu também gostaria de ouvir pessoas que são mais espertas do que eu sobre a física em torno dessa hipótese.
Respostas
Partindo da resposta de WillO, embora esse esquema funcionasse, não seria mais eficaz do que usar uma impressora e dois pedaços de papel. Sim, seu esquema é diferente porque envolve não localidade quântica, mas, mesmo assim, não constitui uma comunicação mais rápida do que a luz porque nenhuma informação está sendo transferida entre os dois líderes. Suas respectivas observações são correlacionadas, mas, não obstante, aleatórias. Portanto, não há problema. É estranho? Sim. É uma ameaça à causalidade? Não. :)
Alternativamente, eles podem fazer com que um computador imprima duas cópias do mesmo número aleatório, coloque as cópias em seus bolsos, consulte-as quando for hora de atacar e ataque de uma direção ou de outra, dependendo se o número for ímpar ou par.
Por que isso não constitui comunicação FTL? Se a resposta está clara para você, então você respondeu à sua própria pergunta.
STL
A informação está inerentemente contida no próprio par de partículas. Portanto, a informação só se move tão rápido quanto as próprias partículas. O que não está incluído na descrição do seu cenário é como as partículas emaranhadas se originam . As partículas não podem ficar emaranhadas a menos que estejam muito próximas para começar. Daí em diante, eles devem se mover em velocidades mais lentas que a da luz para seus respectivos destinos. Mesmo que o estado final do observável não seja conhecido até que a observação ocorra, acho que é justo dizer que a informação sobre o estado final está implicitamente codificada no emaranhamento , ao invés da observação .
Nesse sentido, acho que o cenário de impressão em papel realmente é adequado. Aqui, diríamos que a mesma impressora deve imprimir as duas folhas de papel, e o papel tem a propriedade especial de que, uma vez que você olha para ele, a informação é perdida. Isso é exatamente equivalente a dizer que a informação não está lá até que você olhe para ela, da perspectiva de um observador . Ou seja, um observador não pode dizer a diferença entre o impressor decidindo o resultado no momento da impressão e os papéis manifestando magicamente o mesmo valor no momento da observação. Mesmo assim, a analogia da impressora deixa claro que as informações são criadas no "tempo de emaranhamento" (ou seja, tempo de impressão) e, portanto, a velocidade da informação é simplesmente a velocidade com que os papéis se movem, não a velocidade em que eles estão observado .
Você pode substituir o relógio atômico por duas caixas de almoço embaladas em uma sala escura.
A história modificada:
A mãe dos líderes preparou o almoço no dia anterior, frango e salada. No entanto, ao fazer as malas, as luzes se apagaram, então ela não sabe qual panela é qual. Ela se certifica de dar o almoço para os filhos da mesma panela. Usando uma lancheira, os líderes coordenam para verificar o estado de seu lanche (ou lancheira , não importa) às 12h. Se o almoço for frango (1/0), eles vão com o plano A, enquanto salada (0/1) significa plano B.
Isso soa como um plano? É verdade. Você pode até implementar a versão acima agora, esperançosamente não de uma forma de ataque a planetas, sem equipamento quântico.
Acho que a resposta mais simples é que os líderes disseram uns aos outros que iriam medir as partículas ao meio-dia. Assim, a informação foi transmitida antecipadamente e não há comunicação (troca de informações) no momento da medição.