Correlación cuántica

En mecánica cuántica , la correlación cuántica es el valor esperado del producto de los resultados alternativos. En otras palabras, es el cambio esperado en las características físicas cuando un sistema cuántico pasa por un sitio de interacción. En el artículo de John Bell de 1964 que inspiró la prueba de Bell , se asumió que los resultados A y B solo podían tomar uno de dos valores, −1 o +1. De ello se dedujo que el producto también solo podía ser −1 o +1, de modo que el valor promedio del producto sería

${\displaystyle {\frac {N_{++}-N_{+-}-N_{-+}+N_{--}}{N_{total}}}}$

donde, por ejemplo, N ₊₊ es el número de instancias simultáneas ("coincidencias") del resultado +1 en ambos lados del experimento.

Sin embargo, en los experimentos reales, los detectores no son perfectos y producen muchos resultados nulos. La correlación aún puede estimarse utilizando la suma de coincidencias, ya que claramente los ceros no contribuyen al promedio, pero en la práctica, en lugar de dividir por N _total , es habitual dividir por

${\displaystyle N_{++}+N_{+-}+N_{-+}+N_{--}}$

el número total de coincidencias observadas. La legitimidad de este método se basa en la suposición de que las coincidencias observadas constituyen una muestra representativa de los pares emitidos.

Siguiendo supuestos realistas locales como en el artículo de Bell, la correlación cuántica estimada converge después de un número suficiente de ensayos para

${\displaystyle QC(a,b)=\int d\lambda \rho (\lambda )A(a,\lambda )B(b,\lambda )}$

donde a y b son configuraciones del detector y λ es la variable oculta , extraída de una distribución ρ(λ).

La correlación cuántica es la estadística clave en la desigualdad CHSH y en algunas de las otras desigualdades de Bell, pruebas que abren el camino para la discriminación experimental entre la mecánica cuántica y el realismo local o la teoría de variables ocultas locales .

Las correlaciones cuánticas dan lugar a diversos fenómenos, incluida la interferencia de partículas separadas en el tiempo. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

• La correlación no implica causalidad.
• paradoja de la EPR

• JS Bell, Lo decible y lo indecible en mecánica cuántica, (Cambridge University Press 1987) ISBN 0-521-52338-9