Se presenta una nueva regla combinada de probabilidad cuántica

Ilustración de un proceso cuántico
SHRAPNEL ET AL. / NEW JOURNAL OF PHYSICS
Actualizado 16/05/2018 11:13:42 CET

   MADRID, 16 May. (EUROPA PRESS) -

   Físicos han presentado una nueva regla de probabilidad cuántica para asignar probabilidades a los resultados de medición, o eventos, que ofrece una nueva perspectiva del colapso de la función de onda.

   La nueva regla esencialmente combina dos de las reglas de probabilidad cuántica más importantes (la regla de Nacimiento y la regla de colapso de función de onda) en una.

   La teoría cuántica se basa en gran medida en las probabilidades, ya que la medición de un sistema cuántico no produce el mismo resultado cada vez, sino que produce uno de muchos resultados que ocurren con una cierta probabilidad.

   Ahora, Sally Shrapnel, Fabio Costa y Gerard Milburn, en la Universidad de Queensland en Australia, han publicado un artículo sobre la nueva regla de probabilidad cuántica en el New Journal of Physics.

   Una de las reglas de probabilidad más importantes en la teoría cuántica es la regla de Born, que da la probabilidad de que una medida produzca un determinado evento. Sin embargo, las cosas se vuelven un poco más complicadas cuando se predicen eventos consecutivos. Aunque en los escenarios clásicos es posible asignar probabilidades conjuntas a eventos consecutivos usando el condicionamiento, en escenarios cuánticos esto no es posible ya que cada medición necesariamente perturba el sistema. Entonces en la mecánica cuántica, el estado debe actualizarse con esta nueva información después de cada medición.

   Para actualizar el estado, se aplica una "regla de actualización de estado" o una "regla de colapso". En el nuevo documento, los físicos explican que esta actualización es básicamente un "ingrediente ad hoc", ya que se presenta como un axioma (que no se puede probar), y es una entidad completamente separada de la regla de Born. Aunque esta regla adicional funciona bien para fines prácticos, plantea problemas para comprender la verdadera naturaleza de la teoría cuántica, en particular, para las interpretaciones de la teoría cuántica como una declaración sobre el conocimiento de la realidad, en lugar de la realidad misma.

   Para abordar estos problemas, los físicos proponen y prueban una regla de probabilidad unificada, que denominan la "Regla del Proceso Cuántico". Muestran que esta regla es más fundamental que la regla Born, ya que tanto la regla Born como la regla de actualización o colapso del estado pueden derivarse de esta nueva regla; es decir, la regla de actualización no necesita ser presentada de forma independiente. A diferencia de la regla Born, la Regla de Proceso Cuántico puede asignar probabilidades conjuntas a eventos consecutivos.

   Una de las implicaciones interesantes de mostrar que el colapso de la función de onda se sigue de la nueva regla de probabilidad es que sugiere que el colapso no necesita ser considerado como un aspecto fundamental de la teoría cuántica. Esta implicación ofrece una perspectiva alternativa del colapso de la función de onda, así como una nueva comprensión de la naturaleza de la teoría cuántica.

   "La principal importancia del trabajo es que derivamos una única regla de probabilidad unificada que incluye tanto la regla Born como la regla de colapso", dijo Shrapnel a Phys.org.

   "Esto significa que uno ya no necesita explicar el colapso de la función de onda en términos de un proceso físico, sino que puede ver esta parte del formalismo simplemente como un caso de condicionamiento probabilístico clásico. Es esta última posibilidad lo que significa que podemos considerar el estado cuántico como algo dentro de nuestro conocimiento más que una descripción directa de la realidad física".