2o ciclo ¿Qué pasaría en este experimento de la doble rendija modificado?

[rubenpm]

Hola a todos, tengo la siguiente duda (a ver si alguien me pudiera responder):

si tu tienes una sola partícula (por ejemplo un electrón), entonces su función de onda la puedes visualizar como una onda en el espacio físico de toda la vida (en vez de en el espacio de configuración) y esto explica el experimento de la doble rendija: al pasar esta onda por las 2 rendijas, las parte de la onda que ha pasado por un lado interfiere con la que ha pasado por el otro y así es como se crea el patrón de interferencias en la pantalla (al hacer este experimento muchas veces).

Pero... ¿Qué pasaría en este caso?:
imagina que en vez de lanzar electrones de uno en uno, los lanzamos de dos en dos y además estos pares de electrones están entrelazados, por ejemplo, digamos que cada electrón tiene una probabilidad de 50% de pasar por una rendija o por la otra, pero que si uno de los electrones pasa por una rendija, entonces el otro pasa también por esa misma rendija.

preguntas:
1) ¿en este caso se seguiría viendo un patrón de interferencias?

2) En el caso de que sí se vea un patrón de interferencias, significaría esto que en el espacio físico tridimensional hay una onda (al igual que ocurría cuando lanzábamos los electrones de uno en uno) a pesar de que la función de onda viva en el espacio de configuración (que es un espacio de dimensión 6 al ser 2 partículas)?

[elfisico]

Hola buenas,

Espero poder ayudarte. La respuesta a tu primera pregunta es Si, si que hay interferencias. Ahora pasemos a la segunda, esta se rige por la ecuación de Schrödinger , que es una ecuación cuyo aspecto es parecido a las ecuaciones que cumplen las ondas. Pero cuando tienes más de una partícula, tienes una sola función de onda para ambas, luego no podemos hablar de ondas individuales. Debemos descartar esta visión. De hecho, la mejor manera que tenemos de entender a las partículas es mediante campos(cuánticos).

Espero que esto te sea de ayuda. Un saludo.

[juancparra]

Hola Ruben,

Considerando que se logra aislar una partícula para hacerla pasar a través de las rendijas, esta no interactuará con ninguna otra por lo que no se debería visualizar el patrón de interferencia, así que si los lanzas de uno en uno no debería poder visualizarse.

Ahora si lanzas un haz conitnuo de partículas, si podrás ver el patrón ya que las ondas asociadas a estas van a interactuar, en ocasiones se anularán y en otras se sumarán generando un patrón de interferencia claro.

Espero haber sido de ayuda.

[pod]

Quizá se me escapa alguna sutileza, pero pensándolo rápido diría que la respuesta seguiría las siguientes líneas: recuerda del experimento de la doble rendija con una sola partícula, lo que determina si al final obtienes un patrón de interferencia o una distribución "clásica" es si eres capaz de determinar por qué rendija pasa la partícula. Si pones un detector en las rendijas que te dice por donde pasa, entonces no hay interferencia. Si el detector no está, entonces sí.

Pues en tu variante pasaría lo mismo.

Hay otra variante que puede resultar interesante considerar. Imaginemos que se envían dos partículas cada vez, pero que no están entrelazadas. Tenemos un detector que mira por donde pasa sólo una de las partículas de cada par (vamos a suponer que tal cosa es posible). Lo que obtendríamos es la superposición del patrón de interferencia (de la partícula que no medimos) más el patrón "clásico" (de la que si).

Ahora bien, si el estado de las partículas no es separable, es decir si están entrelazadas, entonces medir una partícula da información sobre la otra. Así, pues, en el caso de las partículas entrelazadas, medir una sola partícula del par destruiría el patrón de interferencia para las dos.

En tu mensaje no mencionas nada de que haya detector en las rendijas. Así, pues, seguiría habiendo interferencia para ambas. Si no hay medición, entonces el entrelazamiento no juega ningún papel en el experimento.

Sobre tu segunda pregunta... Lo de visualizar el estado de una partícula como una onda es algo más didáctico-divulgativo que real, así que no le des más vueltas. El estado cuántico lo que te dice es la probabilidad de encontrar cierta partícula en cierta posición en cierto instante de tiempo, y en algunas circunstancias eso da lugar a comportamientos que se parecen a ondas clásicas.