La regla de Born se incumple en un experimento de doble rendija modificado

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El experimento de doble rendija ilustra la dualidad onda-partícula. El patrón de interferencia desaparece al colocar un detector en una de las rendijas. ¿Qué pasa si se coloca un segundo detector en la otra? Según la regla de Born no debería cambiar nada, ya que si se detecta una partícula en una rendija, entonces no ha pasado por la otra. Sin embargo, James Q. Quach (ICFO, Barcelona, España) ha hecho los cálculos y resulta que hay un cambio observable. Para ello ha usado la formulación mediante integrales de camino de Feynman, incluyendo tanto las trayectorias clásicas como las no clásicas. Un resultado muy claro de la indistinguibilidad en mecánica cuántica.

El artículo es James Q. Quach, “Which-way double-slit experiments and Born-rule violation,” Phys. Rev. A 95: 042129 (2017), doi: 10.1103/PhysRevA.95.042129, arXiv:1610.06401 [quant-ph]; más sobre el efecto de las trayectorias no clásicas en Carlos Vieira, Helder Alexander, …, Irismar da Paz, “Exotic looped trajectories in double-slit experiments with matter waves,” arXiv:1705.07156 [quant-ph].

Dibujo20170814 single and double detector double slit experiment arxiv 1610 06401

Entrar en los detalles del cálculo nos llevaría demasiado lejos, aunque no son difíciles para quien haya estudiado la formulación de integrales de camino de Feynman. Esta figura ilustra el resultado cuando solo se consideran las trayectorias clásicas (línea punteada en rojo) y cuando se incluyen las trayectorias no clásicas (línea continua en azul) para dos eficiencias diferentes de los detectores colocados en las rendijas (75% a la izquierda y 100% a la derecha). Esta predicción teórica aún no ha sido confirmada mediante experimentos. Dado que hay un renovado interés por las trayectorias no clásicas auguro que en menos de un lustro será confirmada.


3 Comentarios

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EloyEloy

Interesante noticia aunque no estoy seguro de entenderlo muy bien.

Por lo poco que sé de cuántica la regla de Born te dice que la probabilidad de encontrar la partícula en un punto es proporcional al cuadrado de la función de onda en ese punto, ¿no?
Pero por lo que dices en el artículo no siempre es correcta, porque al colocar dos detectores las cosas cambian y la regla de Born ya no se ajusta a lo que se obtiene utilizando las integrales de camino de Feynman.

Esto es lo que consigo entender, ¿es correcto?

Un saludo

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