No. Tutte le notizie su questo risultato sono estremamente fuorvianti.

Il documento "salto quantico" dimostra una tecnica sperimentale interessante e innovativa. Tuttavia, non dice assolutamente nulla sull'interpretazione della meccanica quantistica. Concorda con tutte le interpretazioni corrette, compresa l'interpretazione di Copenaghen.

Cosa hanno effettivamente fatto i ricercatori

Quando un sistema quantistico effettua la transizione tra due stati, dì da $ | 0 \ rangle $ a $ | 1 \ rangle $ , appare la piena dipendenza dal tempo dello stato quantistico $$ | \ psi (t) \ rangle = c_0 (t) | 0 \ rangle + c_1 (t) | 1 \ rangle. $$ L'ampiezza $ c_0 (t) $ in $ | 0 \ rangle $ diminuisce gradualmente e gradualmente, mentre l'ampiezza $ c_1 (t) $ deve essere in $ | 1 \ rangle $ aumenta gradualmente e gradualmente . Puoi leggerlo direttamente dall'equazione di Schrödinger, ed è noto da cento anni. È materiale da manuale completamente standard. Le ricerche hanno essenzialmente osservato questa ampiezza cambiare nel mezzo di una transizione, in un contesto in cui nessuno lo aveva mai fatto prima.

Gli stessi autori sottolineano nel loro articolo che ciò che hanno trovato è in completo accordo con la meccanica quantistica standard. Eppure innumerevoli articoli di notizie descrivono l'articolo come una confutazione di "salti quantici", il che dimostra che l'interpretazione di Copenhagen è sbagliata e la meccanica bohmiana giusta. Assolutamente nulla di tutto ciò è vero.

Perché tutti gli articoli di notizie hanno sbagliato

Il problema principale è che popsci parte da una nozione di "salti quantici", che a sua volta è sbagliata. Come vorrebbero articoli e libri popolari, la meccanica quantistica è proprio come la meccanica classica, ma le particelle possono teletrasportarsi misteriosamente, casualmente e istantaneamente. La meccanica quantistica non dice niente del genere. Questa storia è solo una stampella per aiutare a spiegare come le particelle quantistiche possono comportarsi in modo diverso da quelle classiche, e piuttosto scadente. (Cerco di dare un'intuizione migliore qui.) Nessun fisico crede davvero che i salti quantici in questo senso siano una cosa. L'esperimento mostra effettivamente che questa immagine è sbagliata, ma lo sono anche migliaia di esperimenti esistenti.

Il motivo per cui anche i buoni negozi Popsci hanno utilizzato questa stampella è duplice. Prima di tutto, i fondatori della meccanica quantistica avevano davvero un'idea dei salti quantistici. Tuttavia, stavano parlando di qualcosa di diverso: il fatto che non esiste uno stato quantistico "tra" $ | 0 \ rangle $ e $ | 1 \ rangle $ (che, ad esempio, potrebbero essere livelli di energia atomica) come $ | 1/2 \ rangle $ . Gli stati di interpolazione sono solo sovrapposizioni di $ | 0 \ rangle $ e $ | 1 \ rangle $ . Questo è materiale standard da manuale: gli stati sono discreti, ma l'evoluzione temporale è continua perché i coefficienti $ c_0 (t) / c_1 (t) $ possono variare continuamente. Ma la distinzione viene fatta raramente in popsci.

(Per essere onesti, all'inizio tumultuoso della " vecchia teoria quantistica" c'è stato un periodo incredibilmente breve in cui alcune persone pensavano che le transizioni quantistiche fossero discontinue. Tuttavia, questa visione è stata irrilevante per un secolo. Non tutte le prime citazioni dei fondatori di QM dovrebbero essere prese sul serio; ora lo sappiamo meglio.)

In secondo luogo, il comunicato stampa originale del gruppo di ricerca aveva lo stesso linguaggio sui salti quantici. Ora capisco cosa stavano cercando di fare. Volevano dare al loro articolo, su un aspetto piuttosto tecnico della misurazione sperimentale, una narrazione avvincente. E non hanno detto nulla di tecnicamente sbagliato nel loro comunicato stampa. Ma avrebbero dovuto sapere che la loro inquadratura stava sostanzialmente implorando di essere interpretata male per rendere il loro lavoro più rivoluzionario di quanto non sia in realtà.

Interpretazioni della meccanica quantistica

C'è un'interpretazione molto ingenua della meccanica quantistica, che chiamerò "stupida Copenaghen". Nella stupida Copenaghen, tutto si evolve bene dall'equazione di Schrödinger, ma quando un sistema su scala atomica interagisce con un sistema più grande, il suo stato "collassa" all'istante. Questo esperimento contraddice davvero la stupida Copenaghen, ma è tutt'altro che il primo; i fisici sanno che la stupida Copenhagen non funziona da 50 anni. (Per essere onesti, è usato come stampella nei libri di testo introduttivi per evitare di dover dire troppo sul processo di misurazione.) Sappiamo che il processo di misurazione è intimamente legato alla decoerenza, che è perfettamente continua. Copenaghen e, diciamo, molti mondi differiscono solo sul modo in cui trattare i rami di una sovrapposizione che si sono completamente disciolti.

Un altro problema è che i sostenitori della meccanica bohmiana sembrano aggrapparsi a ogni nuovo risultato sperimentale e lo definiscono una prova che la loro interpretazione da sola è giusta, anche quando è perfettamente compatibile con la QM standard. Per i fisici, la meccanica bohmiana è una serie di hack orribili e complicati, circa dieci volte peggiori dell'etere, motivo per cui ha preso l'ultimo posto in un sondaggio di ricercatori che lavorano nelle basi quantistiche. Ma a molti altri piace molto. Ad esempio, i filosofi che preferiscono le interpretazioni realiste della meccanica quantistica lo adorano perché consente loro di dire che la meccanica quantistica è "davvero" meccanica classica al di sotto (che in realtà non è vera nemmeno nella meccanica bohmiana), e quindi evitano di affrontare le implicazioni della QM corretto. (Ne parlo ancora un po ' qui.)

La meccanica quantistica è uno dei framework più robusti e di successo che abbiamo mai ideato. Se senti un articolo di notizie che dice che qualcosa di fondamentale nella nostra comprensione di esso è cambiato, c'è una probabilità del 99,9% che sia sbagliato. Non credere a tutto ciò che leggi!

Sì, proprio così.

La teoria quantistica si basa sui due postulati di von Neumann: (1) Evoluzione (che uno stato quantistico si evolve nel tempo in conformità con l'equazione di Schrödinger) e (2) Proiezione (che il risultato della misurazione di una quantità in uno stato quantistico è uno degli autovalori dell'operatore di quella quantità, con lo stato che si trasforma nell'autostato corrispondente - il tutto secondo la regola di Born). Questo è il "salto quantico".

Esistono diverse interpretazioni della teoria quantistica; e tutti si basano su come trattano, interpretano, spiegano o spiegano la Regola del Nato. Ogni interpretazione può produrre implicazioni diverse sulla questione di cosa / quando / dove si verifica la Regola di Born (o cosa / quando / dove si verifica qualunque cosa intenda sostituire la Regola di Born). Questo è particolarmente vero per le interpretazioni di collasso oggettivo e senza collasso.

L'esperimento fornisce un aggancio a quello che potrebbe diventare un metodo generale per sondare il collasso di una regola di Born anche a metà del processo, in fasi diverse, e possibilmente anche ricostruirne una dinamica. Ciò chiarirà notevolmente la questione di quale interpretazione sia quella corretta.

Due delle cose più importanti che ne derivano sono la capacità di anticipare un collasso e l'apparizione di quella che sembra una soglia di reversibilità oltre la quale un evento Born Rule è irreversibile.

Un ulteriore vantaggio che può derivare dagli esperimenti di sondaggio a metà del collasso è che può chiarire la questione sufficientemente bene da consentire di rispondere alla domanda (ancora in gran parte senza risposta) su quale sia il quadro di Heisenberg della regola di nascita (o di le alternative destinate a sostituirlo) è? O, più in generale: qual è il quadro di Heisenberg delle diverse interpretazioni. Questa è una sostanziale lacuna nella letteratura su queste due domande!