O emaranhamento quântico é um misterioso fenômeno quântico amplamente, mas erroneamente, descrito como capaz de transmitir informações a vastas distâncias a velocidades superiores à da luz. Tornou-se muito popular entre escritores de ciência, filósofos da ciência e muitos cientistas que esperam usar o mistério para negar alguns dos conceitos básicos da física quântica. Além dessa afirmação, que viola o princípio da relatividade restrita de Einstein, existe a alegação de que o emaranhamento "conecta" todas as partículas do universo com todas as outras, implicando uma ordem "holística" ou "implícita" no universo, o que é popular entre pensadores da "nova era" e outros místicos que veem nisso o panpsiquismo , a "consciência cósmica" ou até mesmo "poderes telepáticos" entre mentes emaranhadas.
O exemplo clássico de emaranhamento quântico estudado por John Bell é um par de partículas emaranhadas com spins opostos. As partículas se separam e uma delas é medida (por Alice), que encontra, por exemplo, spin para cima. Imediatamente, a outra partícula será medida por Bob, que encontra spin para baixo.
Aqui está uma animação bidimensional rudimentar desta imagem.
Se você mover lentamente o indicador de reprodução da linha do tempo, poderá ver os dois spins oscilando para frente e para trás, mantendo sempre o spin total em zero. Richard Feynman os descreveu como flechas girando aleatoriamente em todas as direções, mas nenhuma das visualizações faz jus ao fato subjacente de que não há uma direção preferencial para o estado de spin total zero com simetria rotacional da função de onda emaranhada Ψ 12 .
No famoso Paradoxo de Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) de 1935, Einstein afirmou que as partículas haviam se separado claramente, de modo que a medição em A deveria ter causado instantaneamente o resultado da medição em B por meio de uma " ação fantasmagórica à distância ". Erwin Schrödinger imediatamente escreveu a Einstein explicando que sua função de onda Ψ 12 não poderia ser separada até que uma medição ou interação colapsasse a função de onda.
Consideramos essa "cadeia causal" de eventos em três partes como uma "causa comum" no sentido do Princípio da Causa Comum de Hans Reichenbach.
Se ocorreu uma coincidência improvável, então deve ter havido uma causa comum. 3
Reichenbach, H. (1991). A Direção do Tempo . Imprensa da Universidade da Califórnia. p. 157
No nosso caso, se os eventos em A e B estiverem perfeitamente correlacionados, então ou A causa B, ou B causa A, ou existe uma causa comum C que afeta A e B. Como A e B ocorrem simultaneamente, nenhum pode causar o outro. Qualquer causa de A para B, ou vice-versa, precisaria viajar mais rápido que a luz.
Propomos que os resultados de medições simultâneas em duas partículas emaranhadas, amplamente separadas no espaço, sejam perfeitamente correlacionados como resultado de: 1) causas locais no emaranhamento inicial; 2) um princípio de conservação à medida que as partículas viajam até os dispositivos de medição, o qual limita os resultados das medições; e 3) medições em A e B realizadas em um único plano (previamente acordado e arbitrário) que substitui a simetria esférica da função de onda das duas partículas por uma simetria planar que conserva os resultados das medições perfeitamente correlacionados . Não há ação superluminal de A para B ou vice-versa.
Ψ AB = 1/√2 (Ψ A ↑ Ψ B ↓ ) - 1/√2 (Ψ A ↓ Ψ B ↑ )
A conservação do spin total zero mantém a simetria esférica desta função de onda Ψ AB enquanto as partículas se movem entre A e B (desde que nenhuma interação ambiental perturbe a simetria). Embora essa constante de movimento não seja " causalmente local ", ela impõe uma "condição" ou restrição às medições finais. Não se trata da "variável oculta" que muitos procuram, mas podemos considerá-la uma " constante oculta ". A condição ou restrição é simplesmente que o spin total deve ser conservado como zero. Essa condição ou restrição se propaga (com as partículas) subluminalmente para férmions (elétrons) e à velocidade da luz para bósons (fótons).
Faz o que se pensava que os "conjuntos de instruções" de David Mermin faziam.
Essa condição, ou " constante oculta ", não significa que as direções de spin foram determinadas (fixadas) no emaranhamento inicial. Elas permanecem indeterminadas até que sejam estatisticamente encontradas como 50% para cima-para baixo (Ψ A ↑ Ψ B ↓ ) ou 50% para baixo-para cima (Ψ A ↓ Ψ B ↑ ), desde que sejam medidas na mesma direção previamente acordada, mas arbitrária.
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