Nous límits quàntics

Els límits quàntics són nombres (per exemple, 4, 6, i 2√2) que apareixen de forma natural en els experiments quàntics, similars a com emergeix el nombre π en les circumferències. Però així com la forma π apareix en una àmplia varietat d'àrees més enllà dels cercles, en un nou estudi dels físics han descobert que els límits quàntics no són exclusius de la teoria quàntica, sinó que també sorgeixen en els experiments purament clàssics. Els resultats suggereixen els intents de definir la quanticitat que no han de preocupar amb els límits quàntics, ja que no hi ha res inherentment quàntic sobre ells.

Diferents experiments, mateixos límits
En el seu estudi, els investigadors van dur a terme tres experiments clàssics que corresponen a tres experiments quàntics famosos que impliquen límits quàntics.
Aquests experiments quàntics són una versió seqüencial de la desigualtat de Bell i d'altres dues desigualtats quàntiques relacionades, ambdues s'utilitzen per distingir entre quàntica i fenòmens clàssics.

Per tal de mostrar que un sistema exhibeix efectes quàntics, aquests experiments tradicionalment intenten mostrar que un sistema pot violar una desigualtat quàntica.

Com més gran és la violació, més quàntic serà el sistema. La violació d'una desigualtat quàntica màxima és la quantia determinada. Els límits quàntics sorgeixen de les distribucions de probabilitat dels experiments i són números específics.  Per exemple, la desigualtat de Bell té una unitat quàntica de 2√2 (aproximadament 2,82), que es coneix com el límit de Tsirelson.

Les altres dues desigualtats abordades aquí tenen límits quàntics de 4 i 6. Tant teòrica com experimentalment, no hi ha hagut violació d'una desigualtat quàntica, mai ha superat aquests límits.
En el nou estudi, els investigadors van demostrar que aquests mateixos límits quàntics apareixen en experiments en què les ones clàssiques viatgen al llarg d'una línia de transmissió comú.

Els investigadors van trobar que les probabilitats procedents de la detecció d'intensitat d'ona al final de la línia de transmissió segueixen la mateixa distribució que les probabilitats de detecció de violacions de les desigualtats quàntiques.
Específicament, els experiments clàssics produeixen límits de 2,78, 3,93, i 5,93 per als tres experiments anàlegs. En els tres casos, aquests valors són en realitat una mica més a prop dels seus valors teòrics esmentats anteriorment que els valors obtinguts en els experiments quàntics, proporcionant una forta evidència que tant quàntica i els experiments clàssics produeixen els mateixos límits.

Font: Phys.org