Em 1964, John Bell impôs limites às "variáveis ocultas" de David Bohm . Bell descobriu que elas seriam " não locais ".
Embora não vejamos necessidade de "variáveis ocultas", sejam elas locais ou não locais, podemos dizer que as leis de conservação nos fornecem uma "constante oculta". A conservação de uma propriedade específica é frequentemente descrita como uma "constante do movimento". Essas constantes podem ser vistas como "locais", visto que acompanham as partículas em todos os momentos, ou como "globais", visto que são uma propriedade da função de onda de amplitude de probabilidade de duas partículas Ψ 12 à medida que se propaga no espaço.
Isso concorda com Bohm, e especialmente com Bell, que afirma que o spin da partícula 2 é "predeterminado" para cima se (e somente se) o spin da partícula 1 for medido para baixo (quando medido na mesma direção). Eles estão implicitamente usando a conservação do momento angular.
Mas lembre-se de que a Interpretação de Copenhague afirma que não podemos conhecer uma propriedade de spin até que ela seja medida. Portanto, alguns argumentam que ambos os spins estão em uma combinação desconhecida de spin para baixo e spin para cima até que as medições sejam realizadas. É isso que sugere a possibilidade de que ambos os spins possam ser encontrados na mesma direção, violando as leis de conservação.
Como os spins dos elétrons nessa situação nunca são encontrados experimentalmente na mesma direção, surgiu a ideia de uma variável oculta, algum tipo de sinal que poderia viajar até a partícula 2 após a medição da partícula 1, fazendo com que seu spin mudasse para o oposto do da partícula 1. Que tipo de sinal seria esse E que mecanismo existe em um elétron isolado que poderia causar a mudança de uma propriedade como seu spin sem a intervenção de uma força externa?
Apesar de aceitar que um determinado valor de algumas "observáveis" só pode ser "conhecido" por meio de uma medição ( o conhecimento é um problema epistemológico ), Einstein perguntou se a partícula de fato (realmente, ontologicamente) possui uma trajetória e posição, e até mesmo outras propriedades, antes de a medirmos. Sua resposta foi sim.
Einstein pode ter pensado que os spins das duas partículas já estavam predeterminados desde o momento da interação de emaranhamento. Mas, como mostramos, as propriedades de correlação perfeita não foram criadas na preparação inicial do emaranhamento, mas sim nas medições posteriores feitas por Alice e/ou Bob. O que deve preexistir é a propriedade conjunta de conservação do momento total em todas as direções, uma propriedade de simetria do emaranhamento inicial das duas partículas.
Aqui está uma animação simples que ilustra a suposição de que os dois elétrons estão preparados, um com spin para cima e o outro com spin para baixo. Eles permanecem em estados opostos, independentemente da distância entre eles, desde que nenhum interaja com nada até as medições em A e B.
As "constantes ocultas" do movimento, que exigem um spin para cima e outro para baixo em todos os momentos, de modo que o spin total seja sempre zero e a função de onda de duas partículas seja rotacionalmente simétrica, explicam completamente o fato de haver correlações perfeitas entre spins opostos. A escolha aleatória "natural" de spin para cima-para baixo versus spin para baixo-para cima explica por que as duas sequências de bits perfeitamente correlacionadas podem ser usadas em criptografia quântica. O fato de as duas sequências aparecerem em locais amplamente separados, sem a possibilidade de um espião entre elas, torna esse o método preferido para distribuição quântica de chaves (QKD).
Referências
Jammer, M, Filosofia da Mecânica Quântica , 1974, capítulo 7;
Belinfante, FJ, Uma Visão Geral das Teorias de Variáveis Ocultas , 2014;
Bell, J., Sobre o problema das variáveis ocultas na mecânica quântica , 1966;
Bohm, D., Uma interpretação sugerida da teoria quântica em termos de variáveis "ocultas".
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