Interferencia cuántica

[Homer]

Gracias Doc, sobre la doble rendija también habla en la introducción del documento. Es interesante leerlo, sobre todo para saber de qué estamos hablando

[petruxx]

La teoria cuantica tiene un lio muy grande sobre el significado conceptual de las ecuaciones en la que se basa. La teoria cuantica de la radiacion adolece tambien de este problema y se mezcla en la descripcion cuantica ideas que provienen de una explicacion ondulatoria. Es el caso de la explicacion de "Doc":

...
La longitud de coherencia depende de la fuente y en este experimento obviamente es mayor que la longitud de onda ya que se trata de la emisión de un láser. Sé que todo esto es confuso como muchos otros fenómenos de la mecánica cuántica (cosas tan raras como p.ej. la teleportación cuántica se demuestran experimentalmente a diario), pero la frecuencia de un fotón está correlacionada con las del resto de los fotones y la coherencia está relacionada con la incertidumbre de la frecuencia. Es decir, un solo fotón se comporta en gran medida como un haz de fotones emitidos por la fuente, y este experimento es una demostración excelente de ello.

Se mezclan ideas ondulatorias como "la longitud de coherencia" con terminos como "foton" que es de origen cuantico y que la propia teoria cuantica tampoco tiene muy claro que es. Mas o menos es problema es este:

"Tiene un foton como algo independiente pero que se comporta junto con otros fotones como algo unido en forma de tren de ondas"

Son dos ideas antagonicas:

- La idea de foton como algo indivisible y aislado del resto del unicverso.
- La idea de muchos fotones como algo unido en forma de tren de ondas.

Este es el problema cuando se intenta comprender la descripcion que hace de la realidad la teoria cuantica: " que la teoria no es conceptualmente coherente".

[Homer]

Pero no se trata de que falle una interpretación, ya sabemos que ninguna se sostiene, es que ya no sirve ni lo de “calcula y calla”.
Este experimento no cuadra con la teoría, los autores ni se enteran, pasan treinta años y todos contentos ¡increíble!

[Doc]

Pero no se trata de que falle una interpretación, ya sabemos que ninguna se sostiene, es que ya no sirve ni lo de “calcula y calla”.
Este experimento no cuadra con la teoría, los autores ni se enteran, pasan treinta años y todos contentos ¡increíble!

Homer, siento decir que estoy en total desacuerdo. Los autores simplemente han mostrado una forma económica de reproducir un experimento bien conocido. El experimento de por si cuadra perfectamente con la teoría y actualmente se realizan diversas variantes suyas con fines tan trascendentales como la criptografía cuántica, por ejemplo. Otra cosa es que el resultado de este y otros experimentos similares no te parezcan nada intuitivos. Pero esta es la gracia de todo esto. Te recomiendo que en lugar de seguir desacreditando publicamente el trabajo de esta gente y los comentarios (como los mios) que no confirman tu visión, que te pongas a leer libros y artículos y al cabo de un tiempo vuelvas a discutir. Puedes empezar por aquí: http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement. Es muy probable que necesites un curso universitario de mecánica cuántica para llegar al fondo de la cuestión.

[Homer]

Doc, el bosque sigue sin dejarte ver el árbol. En este hilo no estamos hablando de entrelazamiento, ni de si un fotón interfiere consigo mismo o con el vecino, ni de interpretaciones cuánticas. Estamos hablando de que en este experimento aparentemente interfieren dos ondas solitarias desfasadas más de 2*pi, cosa que ninguna teoría contempla ¿o sí?

[Doc]

Homer, estás perdido en el bosque. Dices que no habláis de entrelazamiento en este hilo. Pues deberíais, ya que precisamente de esto se trata: de dos modos de propagación del mismo fotón entrelazados entre sí. No se trata de "dos ondas solitarias" como tu sugieres. Tampoco tienen nada que ver los solitones a los que te empeñas en involucrar también en este experimento y que aquí no pintan nada. Como veo que te has cerrado en banda y probablemente seguirás así, aquí dejo de seguir el hilo. Sí creyeras que te puedo aportar algo, no me importaría responderte a las dudas en un MP.

[Homer]

Uno de los fotones entra en el interferómetro y el otro va directamente a un detector, ya que solo se utiliza como testigo de que se ha emitido el par. Lo puedes ver en la figura 3, lo explica en el texto y lo repite en las conclusiones. ¡Pero tanto cuesta leer cinco páginas!

Lo que se propaga a través del interferómetro no es ni un fotón ni dos, es la función de onda. El hecho de que recorra dos caminos diferentes no tiene absolutamente nada que ver con el entrelazamiento cuántico.

[petruxx]

Es un experimento clasico de optica ondulatoria que se hace e interpreta correctamente desde hace 200 años, de cuya epoca seguramente es el interferometro. La cuantica solo añade matices a la interpretacion andulatoria usual, de hecho hereda el significado de "longitud de coherencia" de la optica ondulatoria lo que crea un problema de interpretacion en lo relativo al significado de "N fotones" ya que por un lado son "N" fotones y por otro lado es un unico "tren de ondas coherente", una dualidad "uno/muchos" de dificil asimilacion mental en mi opinion.

Doc, el bosque sigue sin dejarte ver el árbol. En este hilo no estamos hablando de entrelazamiento, ni de si un fotón interfiere consigo mismo o con el vecino, ni de interpretaciones cuánticas. Estamos hablando de que en este experimento aparentemente interfieren dos ondas solitarias desfasadas más de 2*pi, cosa que ninguna teoría contempla ¿o sí?

No es un "solo foton", son "N" fotones lo que interfieren y su onda asociada es ... (segun la teoria cuantica) ... un tren de ondas con una longitud muy superior a los 820nm. Por tanto, en desfase de N· 2pi es totalmente posible, y el numero "N" es un entero por determinar.


No hay diferencia entre al teoria cuantica y la teoria ondulatoria en este tipo de experimentos. Las diferencias entre ambas teorias son muy sutiles y solo se ponen de manifiesto en la interacion "foton/carga" y "carga/carga", es por ello que los experimentos con luz no indicaron la inconxistencia de la teoria ondulatoria hasta que no se intento interpretar la absorcion y la emision de luz ...(cuerpo negro, efecto fotoelectrico)... que fue cuando de forma clara quedo patente su incapacidad para dar resultados acordes con los experimentos.

[Homer]

Fíjate bien en el flujo de fotones, entre uno y otro hay Kilómetros. Si puedes explicar como se calcula exactamente esa “longitud de coherencia” te doy cuarto y mitad de mi reino

Puedes modelizar una partícula con masa como un tren de ondas, pero el fotón no. Sencillamente porque E=hv, y un fotón verde no es la suma de rayos gamma más ondas de radio. Por supuesto que puedes aplicar Fourier al solitón y obtener una serie infinita de ondas infinitas, pero fuera de los límites de la longitud de onda del solitón la amplitud total es cero, no hay posibilidad ninguna de producir interferencias.

[petruxx]

En realidad no es nada dificil aunque seguramente se necesita un ordenador para hacerlo. Mira la figura:




Esas "ondas" que se ven en la figura son las amplitudes del desrrollo de Fourier de la onda real que se propaga por el espacio "x". Se aprecia lo siguiente:



- Hay una energia minima para esa onda en el espacio "x" que vale 1/2hv y se corresponde con la Y_o. Esta es la famosa energia del vacio que es infinita cuando sumas las contribuciones de cada uno de los puntos del espacio, que son infinitos.
- Por tanto, un foton es el estado que se corresponde con el Y_1 y tiene una energia (1/2+1)hv.
- Cuando tienes "n" fotones el estado correspondiente seria el de la funcion Y_n y que tienen una energia dada por (1/2+n)hv.
- Lo curioso es que son solo los cambios de energia lo que interesa ...(asi razonan los de la teoria cuantica) ... y lo que se observa son los cambios de energia cuando se pasa de un estado "n" a un estado "n+1" ...(o biceversa)... lo que da siempre un cambio de energia dado por hv que es la energia que se asocia al foton. A esto se le llama "renormalizacion" y consiste en eliminar esa molesta energia infinita del vacio de radiacion.


Resumiendo: Si quieres saber la "longitud de coherencia" de un estado "n" debes de hacer la integral de Fourier de esas funciones que aparecen en la figura y que estan normalizadas. Esas funciones se expresan mediante los polinomios de Hermite y esta muy tabulados desde hace unos cientos de años.



(Ya sabes "Homer" que lo unico que quiero de ti es que pongas tu "genial talento" para realizar experimentos al servicio de la causa Fusionista. !!Casi naaa ...!!)