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Correlación cuántica puede implicar causalidad

Contrariamente a la consigna del estadístico, en el mundo cuántico, ciertos tipos de correlaciones implican causalidad.




investigación del Instituto de Computación Cuántica (CIC) de la Universidad de Waterloo y del Instituto Perimeter de Física Teórica muestra que en la mecánica cuántica, ciertos tipos de observaciones se podrá distinguir si existe una causa común o una relación causa-efecto entre dos variables. Lo mismo no es cierto en la física clásica.


Al explicar las correlaciones observadas entre una serie de variables en términos de mecanismos causales subyacentes, conocido como el problema de la "inferencia causal ', es un reto, pero los expertos en el campo del aprendizaje de las máquinas han logrado avances significativos en los últimos años los físicos están explorando cómo aparece este problema en un contexto cuántico.

La inferencia causal depende de la distinción entre correlación y causalidad. "Si A y B están correlacionados, entonces cuando se aprende sobre A, actualizar sus conocimientos de B -. Esta es la inferencia Si A causa B, a continuación, mediante la manipulación de A, puede controlar B - esto es influencia", dijo Robert Spekkens, un miembro de la facultad del Perimeter Institute y el Departamento de Física y Astronomía de Waterloo. "En las fundaciones cuántica, esta distinción es clave."

Saber si una correlación surge de una relación causa-efecto o una relación de causa común es un problema fundamental en la ciencia. Un buen ejemplo: los ensayos de medicamentos. Cuando los médicos observan una correlación entre el tratamiento y la recuperación, que no pueden presumir que el tratamiento es la causa de la recuperación. Si los hombres son más propensos a elegir el tratamiento y también más propensos a recuperarse de manera espontánea, independientemente del tratamiento, entonces la correlación se explicaría por una causa común.

Spekkens, junto con el estudiante de doctorado Katja Ried y compañero teórico Dominik Janzing, examinó la situación de un observador que está investigando dos variables y se encuentra que estan correlacionados. El observador no sabe si esto se debe a que son la entrada y salida de un proceso cuántico, es decir, causa-efecto relacionado, o porque son las dos mitades de un estado cuántico enredado, y por lo tanto correlacionado por una causa común. Se dieron cuenta de que ciertos patrones de correlaciones son distintivos de cada escenario.


El equipo describe su trabajo como abrir la puerta a responder preguntas tales como: ¿Cómo estas técnicascas pueden generalizar a escenarios que implican más de dos sistemas? Es el menú de posibles relaciones causales entre sistemas cuánticos mayor que entre los sistemas clásicos? ¿Cómo debemos entender la causalidad en un mundo cuántico?
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