La función de onda es un objeto físico real, después de todo.
En el corazón de la rareza de que el campo de la mecánica cuántica es famosa es la función de onda, una entidad de gran alcance pero misteriosa que se utiliza para determinar las probabilidades de que las partículas cuánticas
tienen ciertas propiedades.
Mientras que muchos físicos han interpretado generalmente la función de onda como una herramienta estadística que refleja nuestra ignorancia de las partículas se miden, podemos sostienen que, en cambio, es físicamente real.
"No me gusta que suene hiperbólico, pero creo que 'sísmico' la palabra es probable que se apliquen a este papel".
Dispositivo matemático o físico hecho?
El carácter elusivo de la función de onda cuántica puede ser inmovilizado por fin.
Este resultado puede ser el teorema general más importante en relación con los fundamentos de la mecánica cuántica desde el teorema de Bell,
el resultado de 1964 en que Northern físico irlandés John Stewart Bell
demostró que si la mecánica cuántica describe entidades reales,
tiene que incluir misteriosa "acción a distancia ".
La acción a distancia se produce cuando los pares de partículas cuánticas interactúan de tal manera que se enredan.
Pero el nuevo estudio, por un trío de físicos liderados por Matthew Pusey del Imperial College de Londres, presenta un teorema que demuestra que si una función de onda cuántica eran puramente una herramienta estadística, entonces incluso los estados cuánticos que no están relacionadas a través del espacio
y el tiempo sería capaz de comunicarse uno con el otro.
Como que parece muy poco probable que sea cierto, los investigadores concluyen que la función de onda debe ser físicamente real después de todo.
David Wallace, un filósofo de la física en la Universidad de Oxford, Reino Unido, dice que el teorema es el resultado más importante de los fundamentos de la mecánica cuántica que ha visto en sus 15 años de carrera profesional.
"Esto despoja de la oscuridad y la muestra no se puede tener una interpretación de un estado cuántico como probabilístico," dice.
Debate histórico
El debate sobre la manera de entender la función de onda se remonta a la década de 1920. En la «interpretación de Copenhague» por primera vez por el físico danés Niels Bohr, la función de onda se consideró una herramienta computacional: dio resultados correctos cuando se utiliza para calcular la probabilidad de que las partículas que tienen diferentes propiedades, pero los físicos no se animó a buscar una explicación más profunda
de lo que la función de onda.
Albert Einstein también a favor de una interpretación estadística de la función de onda, aunque él pensaba que tenía que haber alguna otra realidad subyacente, que aún no conoce. Pero otros, como el físico austriaco Erwin Schrödinger, considera la función de onda, por lo menos inicialmente,
para ser un objeto físico real.
La interpretación de Copenhague después cayó en popularidad, pero la idea
de que la función de onda refleja lo que podemos saber sobre el mundo,
en lugar de la realidad física, ha vuelto a ponerse de moda en los últimos
15 años con el surgimiento de la teoría de la información cuántica,.
Rudolph y sus colegas pueden poner fin a esa tendencia.
Su teorema dice que efectivamente los sistemas cuánticos individuales deben "saber" exactamente el estado en que se han preparado, o los resultados de las mediciones en los llevaría a resultados en desacuerdo con la mecánica cuántica. Se negó a hacer comentarios, mientras que su pre-impresión está pasando por el proceso diario de presentación, pero dicen en su artículo que su hallazgo es similar a la noción de que una moneda individuo se volcó de forma sesgada - por ejemplo, para que lo hará "cabezas" seis de cada diez veces - tiene la propiedad intrínseca, física de ser parcial, en contraste con la idea de que el sesgo es simplemente una propiedad estadística de muchos tirón
de la moneda-los resultados.
Robert Spekkens, un físico del Instituto Perimeter de Física Teórica en Waterloo, Canadá, que ha favorecido una interpretación estadística de la función de onda, dice que el teorema de Pusey es correcto y un resultado "fantástico", pero que no están de acuerdo acerca de qué conclusión debe extraerse de ella.
Está a favor de una interpretación en la que todos los estados cuánticos, incluyendo los no-entrelazados, están relacionados después de todo.
Spekkens añade que se espera que el teorema de tener amplias consecuencias para la física, al igual que los de Bell y otros teoremas fundamentales.
Nadie previó en 1964 que el teorema de Bell se siembran las semillas de la teoría de la información cuántica y criptografía cuántica - ambos de los cuales se basan en fenómenos que no son posibles en la física clásica.
Spekkens piensa que este teorema en última instancia,
puede tener un impacto similar.
"Es muy importante y hermoso en su sencillez"
