Matemáticamente hablando, las reglas para combinar estados cuánticos

Matemáticamente hablando, las reglas para combinar estados cuánticos también pueden describirse como las reglas para la suma y resta de vectores.

Las computadoras cuánticas, el cifrado cuántico y la computación cuántica suelen aparecer en las noticias. Los artículos escritos sobre ellos inevitablemente involucran el entrelazamiento, una propiedad de la física cuántica que hace posibles todos estos asombrosos dispositivos.

Einstein llamó al entrelazamiento "comportamiento extraño a distancia", y el nombre se ha mantenido y se ha vuelto cada vez más popular. Además de construir mejores computadoras cuánticas, comprender y explotar el entrelazamiento puede resultar útil de otras maneras.

Por ejemplo, podría utilizarse para medir con mayor precisión las ondas gravitacionales y comprender mejor las propiedades de materiales especiales. También aparece claramente en otros lugares: he estado estudiando cómo los átomos se entrelazan cuando chocan entre sí, para ver cómo eso afecta la precisión de los relojes atómicos.

Pero ¿qué es el entrelazamiento? ¿Hay alguna manera de entender este "extraño" fenómeno? Intentaré explicarlo reuniendo dos conceptos de la física: leyes de conservación y superposición cuántica.

La protección es el concepto más profundo y universal de toda la física. La ley de conservación de la energía establece que la energía total en un sistema aislado sigue siendo la misma (aunque se puede convertir de energía eléctrica a energía mecánica, a energía térmica, etc.). Esta ley es la base sobre la que funcionan todas nuestras máquinas, ya sean máquinas de vapor o vehículos eléctricos. La ley de conservación es una especie de estado contable: se puede intercambiar algo de energía, pero la cantidad total debe seguir siendo la misma.

Mantener el impulso (el impulso es la masa por la velocidad) es la razón por la que, cuando dos patinadores de diferentes masas se empujan entre sí, el patinador más ligero se mueve más rápido que el patinador más pesado. Esta ley es también el famoso dicho "Cada acción tiene una reacción igual y opuesta". La preservación del momento angular es la razón por la cual, volviendo a los patinadores, un patinador artístico que gira puede hacer esto acercando sus brazos a su cuerpo para girar más rápido.

Divulgación científica incondicional de la mecánica cuántica:

Si utiliza el lenguaje más simple para describir lo que dice la "mecánica cuántica desnuda" (teoría desnuda), puede decir que la mecánica cuántica Describe cómo evoluciona el estado cuántico de un sistema y qué resultados se obtendrán al observar un sistema con un determinado estado cuántico. En pocas palabras, son dos cosas, una es la evolución y la otra es la observación.