el determinismo y la computación cuántica

Question

Podría parecer lógico suponer que el estado exacto del mundo que nos rodea podría haberse predicho si se dispusiera de un ordenador lo suficientemente grande como para analizar todas las interacciones de las partículas y demás. El determinismo parece lógico.

Luego viene la computación cuántica. Dado que una colección de qubits entrelazados sólo es coherente cuando está aislada de su entorno, ¿se está introduciendo esta nueva información en nuestro sistema del universo conocido? ¿Qué está pasando aquí? Dado que hipotéticamente se podría tener un hardware que empezara a manipular partículas como resultado de estos colapsos de ondas cuánticas aisladas, ¿pone esto el clavo en el ataúd del universo determinista?

¿O estamos esperando un mecanismo por el cual estas funciones de onda eligieron el valor a colapsar (geometría de espuma cuántica o algo así)? Por lo que tengo entendido, aún no sabemos cómo elige la función de onda su estado de espín colapsado, salvo que estadísticamente sigue una distribución de probabilidad predecible.

Answer 1

La mecánica cuántica no contradice el determinismo. La ecuación de movimiento relevante es algo así como la ecuación de movimiento de Heisenberg, que predice cómo los observables cambian con el tiempo. Esos observables son operadores hermitianos, no números simples. Representan una estructura mayor que el universo que vemos a nuestro alrededor, que en algunas circunstancias puede aproximarse por un conjunto de universos paralelos aproximadamente no interactuantes:

http://arxiv.org/abs/quant-ph/0104033 .

El colapso no se produce. Lo único que ocurre es que cuando se difunde la información sobre el resultado de una medición ya no es posible que interfieran las versiones del mismo sistema que produjeron resultados diferentes:

http://arxiv.org/abs/0903.5082 .

No se puede predecir cuál será el resultado del experimento porque no hay un hecho único sobre el resultado que se verá. Más bien habrá diferentes versiones no interactivas de ti para cada resultado.

Las probabilidades de la mecánica cuántica no tienen nada que ver con la falta de determinismo. Son el resultado de aplicar la teoría de la decisión a la mecánica cuántica:

http://arxiv.org/abs/quant-ph/9906015

http://arxiv.org/abs/0906.2718 .