Un nuevo resultado sobre las teorías no locales de variables ocultas que son separables

Protocolo de comunicación superlumínica en una teoría cuántica “modificada” resultado de una teoría de variables ocultas con propagación de señales superlumínicas. (C) Nature Physics.

Hay muchas demostraciones de que la mecánica cuántica no puede ser explicada mediante una teoría de variables ocultas. La mayoría asume una teoría estadística basada en una mecánica clásica local (relativista) y separable, como los famosos teoremas de John von Neumann o John S. Bell. Sin embargo, las teorías no locales o no separables, que permiten la propagación de señales superlumínicas o instantáneas, son harina de otro costal. La única posibilidad de refutar estas teorías de variables ocultas es demostrar que violan alguno de los teoremas que se deducen de la mecánica cuántica, como el teorema de “no clonación” (no-cloning) o el de “no señalización” (no-signaling). Este último teorema afirma que las correlaciones cuánticas entre sistemas entrelazados separados espacialmente no permiten el envío de señales superlumínicas. Nicolas Gisin (Univ. Ginebra, Suiza) y varios colegas, entre ellos el español Antonio Acín (ICFO e ICREA, Barcelona), han demostrado que toda teoría de variables ocultas no separable que permita la propagación de señales superlumínicas, a velocidad finita, viola el teorema de “no señalización,” es decir, sin necesidad de acceder a las variables ocultas, se puede construir un protocolo que aproveche las correlaciones cuánticas entre sistemas entrelazados (en la “mecánica cuántica modificada” descrita por dicha teoría) para transmitir señales superlumínicas. Trabajos previos habían podido demostrarlo para teorías concretas, pero este nuevo trabajo tiene mayor generalidad, por lo que ha sido publicado en la prestigiosa Nature Physics y ha generado cierto revuelo mediático (en muchos casos “tergiversando” las conclusiones del trabajo técnico). El artículo técnico es J-D. Bancal, S. Pironio, A. Acín, Y-C. Liang, V. Scarani, N. Gisin, “Quantum non-locality based on finite-speed causal influences leads to superluminal signalling,” Nature Physics, Published online 28 October 2012 [arXiv:1110.3795].

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Los efectos colaterales en Nature de publicar un preprint en ArXiv

Oficialmente, la revista Nature acepta sin problemas artículos que hayan aparecido en forma de preprint en ArXiv, como la mayoría de revistas científicas. Sin embargo, publicar en ArXiv puede tener efectos colaterales no deseados. Otros investigadores, o incluso los mismos autores, pueden apoyarse en el trabajo ya publicado y realizar avances, que aparezcan en nuevos artículos en ArXiv, que inciten al editor de Nature a reconsiderar su decisión sobre un artículo ya aceptado o a punto de ser aceptado. No es una posibilidad abstracta, le ha pasado al físico cuántico Terry Rudolph (Imperial College de Londres). Su artículo “The qantum state cannot be interpreted statistically,” arXiv:1111.3328, con Matthew F. Pusey y Jonathan Barrett, provocó un gran revuelo mediático (más info en mi blog). Como resultado varios investigadores desarrollaron ideas en la misma línea. Como respuesta, Rudolph y Barrett enviaron un nuevo artículo titulado “The quantum state can be interpreted statistically,” arXiv:1201.6554, junto a Peter G. Lewis y David Jennings. Enviado a Nature, los tres revisores del primer artículo lo habían aceptado a falta de unos pequeños retoques. Pero uno de los revisores, al leer el título del nuevo artículo, mostró reservas al editor de Nature y reconsideró su posición. El editor no lo dudó y una semana más tarde rechazó el primer artículo. Rudolph tuvo que enviar su primer artículo, con un cambio de título, a otra revista,  Nature Physics, que lo aceptó. Nature Physics es prestigiosa, pero no tanto como Nature. El segundo artículo apareció en Physical Review Letters. Rozar con la mano un paper en Nature y perderlo como agua entre los dedos no es plato de buen gusto. Por ello, Terry aireó su descontento en “Terry Rudolph on Nature versus Nurture,” Cosmic Variance, 27 aug 2012. Me enteré, pero no me hice eco de ello en su momento porque estaba de vacaciones. Ahora recupero el tema gracias a un tuit de @RSEF_ESP que se hace eco de Brian Jacobsmeyer, “Preprint Policies Sow Confusion,” APS Physics, Nov. 2012.