Cómo entender el experimento del retraso en mecánica cuántica
En 1979, John Wheeler propuso la idea de los "experimentos retardados" en un simposio celebrado en la Universidad de Princeton para conmemorar el centenario del nacimiento de Einstein. Wheeler señaló a través de un dramático experimento mental que la gente ha pensado más sobre la interferencia de los electrones en la doble rendija que podemos "retrasar" la decisión del electrón de elegir pasar a través de una o dos rendijas después de pasar realmente a través de la pantalla de doble rendija. Esta declaración conmocionó a la comunidad académica en ese momento.
La idea básica del experimento es sustituir la doble rendija por un espejo semiplateado.
La mitad del fotón puede atravesar el espejo y la otra mitad puede reflejarse. Este es un proceso aleatorio cuántico, que es básicamente lo mismo que elegir entre una rendija doble o una rendija única. Si el espejo está en un ángulo de 45 grados con respecto a la trayectoria de incidencia del fotón, entonces la mitad de los fotones pueden volar en línea recta y la otra mitad puede reflejarse en un ángulo de 90 grados. Sin embargo, podemos volver a conectar estas dos horquillas separadas utilizando otro reflector total. Al observar la dirección del vuelo del fotón en su punto final, podemos determinar con precisión el camino que siguió.
Sin embargo, también podríamos insertar otro espejo medio plateado en el extremo en un ángulo de 45 grados, lo que nuevamente provocaría que los fotones interfirieran entre sí. Si organizamos cuidadosamente la fase, podemos hacer que los fotones en una dirección se inviertan y se cancelen entre sí y los emitan en una dirección determinada. De esta manera, siempre obtenemos un resultado definido (al igual que cada vez obtenemos una franja de interferencia específica), mientras que según los teóricos cuánticos, ¡el fotón debe llegar por ambos caminos al mismo tiempo!
En definitiva, si no insertamos un semirreflector en el punto final, el fotón llegará por un camino determinado, en caso contrario, el fotón pasará por dos caminos al mismo tiempo. La cuestión es si se debe insertar un espejo semitransmisivo en el punto final, lo que se puede decidir cuando el fotón haya pasado realmente por el primer espejo y esté cerca del punto final. ¡Podemos decidir cómo afrontarlo después de que suceda! Si somos el director de este drama, ¡el papel que desempeñan nuestros fotones en él se podrá decidir una vez terminada la película!