Interpretaciones retrocausales de la mecánica cuántica

Question

¿Puede la retrocausalidad resolver las paradojas de la mecánica cuántica? La interpretación de Copenhague presume que algo no tiene propiedad hasta que se mide, pero las interpretaciones retrocausales explican eso al afirmar que esa cosa tiene una propiedad definitiva antes de la medición, pero la elección de qué propiedad se ve afectada por la configuración del aparato de medición en su futuro. El filósofo Huw Price ha escrito mucho sobre esto. Las entrelazamientos no locales también se explican porque los pares entrelazados están conectados yendo al pasado, luego de vuelta al futuro. O yendo al futuro, luego de vuelta al pasado sin viajar más rápido que la luz en ningún momento.

Answer 1

No "resolver". Dar una explicación interesante, tal vez. Este tipo de interpretación sufre del problema usual de las interpretaciones, que no añade lo suficiente como para ser lo bastante útil para que muchos físicos hayan querido usarlo, al menos en la forma relativamente elaborada propuesta por Huw Price. Por otro lado, entender este tipo de interpretación y su posición con respecto a otras interpretaciones de la teoría cuántica es esencial para cualquiera que trabaje en Filosofía o Fundamentos de la Física. También es notable que las trayectorias hacia atrás aparecen en algunas lecturas de los diagramas de Feynman, lo cual podría decirse que hace que este tipo de interpretación sea bastante convencional, sin embargo, diría que el uso de este tipo de lenguaje por parte de los físicos no es suficiente para justificar llamarlo una interpretación.

Explicar la "no localidad" introduciendo la "propagación hacia atrás" bien podría decirse que no es una explicación en absoluto. Ningún concepto es exactamente intuitivo desde el punto de vista clásico, por ejemplo. Sin embargo, podemos esperar que entender que se puede hacer un intercambio entre la no localidad y la propagación hacia atrás valga la pena.

Answer 2

Estado inicial: un par de electrón y un positrón moviéndose el uno hacia el otro

Un par de electrón y un positrón tienen cierta probabilidad de aniquilarse entre sí en cierta cantidad de tiempo, las amplitudes resultantes de los fotones están descritas por algún diagrama de Feynman (la suma de todos los diagramas de Feynman con los mismos estados de entrada y salida por supuesto)

En este caso podríamos interpretar al electrón como rebotando de un fotón que se propaga hacia atrás, y convirtiéndose en un electrón que se propaga hacia atrás (un positrón), pero tal interpretación es inútil debido a las probabilidades condicionales y la entrelazación

Permítanme explicar esa última frase anterior: el estado inicial asume que ya he hecho mediciones que me acoplan (el observador) a un estado definido en el tiempo $t_0$, entonces, si acepto que cualquier interpretación retrocausal necesita producir historias consistentes (es decir: si mido A en $t_0$, siempre mediré A en $t_0, sin importar lo que suceda antes o después), entonces todas las probabilidades solo pueden definir lo que ocurre en otros momentos que no son $t_0$, y dichas probabilidades están dadas por los propagadores y un estado bien conocido en $t_0$.

por lo tanto, espero haber dejado claro a partir del párrafo anterior que antes de que podamos hablar de manera consistente de alguna "retrocausalidad", necesitamos una forma alternativa de representar evoluciones dinámicas al propagador habitual que asume un conocimiento del 100% del estado en $t_0$ y produce probabilidades de amplitud de estados en $t_1. Por lo tanto, necesitamos un formalismo que pueda tomar un estado parcial en $t_0$, calcular amplitudes en otro estado parcial en $t_1, entonces, al hacer mediciones en ambos momentos, y medir correlaciones (que podrían interpretarse en principio como correlaciones de entrelazamiento no obstante) se podría inferir que un resultado definitivo en la medición en $t_1 cambió parte del estado en $t_0 que era desconocido para nosotros, pero obviamente tuvo que ser medido por un aparato separado para que pudiéramos medir tal correlación.

No debería sorprendernos que incluso si tuviéramos dicho formalismo, solo diferiría del formalismo del Propagador en la interpretación. Todavía podría suponer que el estado en $t_0$ era perfectamente conocido, solo que por diferentes aparatos, y el propagador produjo las amplitudes observadas en $t_1

todo el concepto de "retrocausalidad" se vuelve no trivial solo si hay condiciones de destino, es decir, condiciones límite en el futuro que son inevitables (por ejemplo, imagina un universo con un Big Crunch completamente simétrico en el tiempo, donde el universo parece tener una flecha del tiempo en la primera mitad, pero al acercarse a la mitad de la vida del universo, la materia comienza lentamente a convertirse en antimateria por fluctuaciones aparentemente aleatorias). Nuestro universo actual no manifiesta tales violaciones flagrantes de la segunda ley, por lo que el concepto de retrocausalidad no es útil para modelar la física.

Answer 3

La interpretación retrocausal ordinaria de la mecánica cuántica era la interpretación transaccional de Cramer, donde un evento se forma como un único punto en el espacio tiempo, donde una función de onda entrante del pasado y una función de onda entrante (función de onda avanzada) del futuro se encuentran. La teoría tiene puntos fijos en el pasado y el futuro, que luego pueden predecir observaciones en el tiempo intermedio. Permanece matemáticamente correcta, pero por supuesto, apenas es útil para hacer predicciones.

Interesante para mí es si, entre una interpretación transaccional con un futuro predestinado, y una interpretación de muchos mundos con todos los futuros posibles, existen condiciones que nos permitan eliminar futuros posibles o truncar el cálculo de amplitudes de probabilidad en niveles bajos de probabilidad.

Answer 4

Las interpretaciones retrocausales pueden explicar las violaciones de la desigualdad de Bell para partículas entrelazadas y experimentos de elección retardada, pero ¿puede la retrocausalidad explicar cómo las computadoras cuánticas pueden factorizar enteros grandes o calcular logaritmos discretos utilizando el algoritmo de Shor? Incluso si existen efectos retrocausales, no pueden constituir una explicación completa de la mecánica cuántica.