‘QBism’: la mecánica cuántica no es una descripción de la realidad objetiva: revela un mundo de libre albedrío genuino

¿Qué nos enseña la mecánica cuántica, la teoría más exitosa jamás propuesta por la física, sobre la realidad? El punto de partida para la mayoría de los filósofos de la física es que la mecánica cuántica debe proporcionar de alguna manera una descripción del mundo tal como es independientemente de nosotros, los usuarios de la teoría.

Esto ha llevado a un gran número de cosmovisiones incompatibles. Algunos creen que la implicación de la mecánica cuántica es que existen mundos paralelos como en el universo de Marvel Comic; algunos creen que implica señales que viajan más rápido que la luz, contradiciendo todo lo que nos enseñó Einstein. Algunos dicen que implica que el futuro afecta el pasado.

De acuerdo a Qbismo, un enfoque desarrollado por Christopher Fuchs y por mí, la gran lección de la mecánica cuántica es que el punto de partida habitual de los filósofos es simplemente erróneo. La mecánica cuántica no describe la realidad tal como es en sí misma. En cambio, es una herramienta que ayuda a guiar a los agentes inmersos en el mundo cuando contemplan tomar acciones en partes externas a ellos.

El uso de la palabra «agente» en lugar del familiar «observador» destaca que la mecánica cuántica se trata de acciones que participan en la creación de la realidadmás que observaciones de una realidad que existe independientemente del agente.

QBism y su homófono, el movimiento artístico cubismo, comparten el entendimiento de que la realidad es más de lo que puede capturar la perspectiva de un solo agente. Sin embargo, a diferencia del movimiento artístico, QBism no intenta representar la realidad. No intenta reunir las diferentes perspectivas en una vista de «tercera persona». QBism es fundamentalmente antirrepresentacional y en primera persona.

Rescatando el libre albedrío

Esto pone al QBismo en contradicción directa con los dos pilares de la concepción del siglo XIX de un universo mecanicista. Una es que la naturaleza se rige por leyes físicas del mismo modo que un juguete mecánico se rige por su mecanismo. La otra es que, en principio, es posible tener una visión objetiva del universo desde el exterior, desde el punto de vista de Dios o de una tercera persona.

Esta visión mecanicista sigue siendo dominante entre los científicos del siglo XXI. Por ejemplo, en su libro de 2010 el gran diseñoStephen Hawking y Leonard Mlodinow escriben: «Es difícil imaginar cómo puede operar el libre albedrío si nuestro comportamiento está determinado por la ley física, por lo que parece que no somos más que máquinas biológicas y que el libre albedrío es solo una ilusión».

En cambio, la visión de QBist es la de un universo inacabado, de un mundo que permite una libertad genuina, un mundo en el que los agentes importan y participan en la creación de la realidad.

Un aspecto clave de la mecánica cuántica es la aleatoriedad. En lugar de hacer predicciones firmes, la mecánica cuántica se ocupa de las probabilidades de los posibles resultados de la medición. El físico Ed Jaynes expresó de forma célebre que para entender la mecánica cuántica, primero hay que entender la probabilidad.

En este espíritu, el punto de partida de QBism es el enfoque bayesiano personalista de la probabilidad (originalmente un método de inferencia estadística y ahora una teoría completa de la toma de decisiones bajo incertidumbre). En este enfoque, las probabilidades son los grados personales de creencia de un agente.

Entonces, en lugar de describir las estadísticas de algún experimento, las probabilidades brindan orientación a los agentes sobre cómo deben actuar. En otras palabras, las probabilidades no son descriptivas sino «normativas», análogas a un manual de instrucciones. Resulta que las reglas de probabilidad estándar se pueden derivar del principio (normativo) de que las probabilidades de uno deben encajar de una manera que proteja contra una pérdida segura cuando se usa para tomar decisiones.

La gran idea de QBism fue que las probabilidades que aparecen en la mecánica cuántica no son diferentes. No están, como en la visión estándar, fijados por la ley física, sino que expresan los grados personales de creencia de un agente sobre las consecuencias de las acciones de medición que el agente está contemplando.

En QBism, el papel de las leyes cuánticas es proporcionar principios normativos adicionales sobre cómo deben encajar las probabilidades de un agente. En lugar de proporcionar una descripción del mundo, las reglas de la mecánica cuántica son una adición a las reglas de probabilidad estándar; a la teoría de decisión clásica (no cuántica). Ayudan a los físicos en decisiones tales como cómo diseñar una computadora cuántica para minimizar la probabilidad de error o qué átomos usar en un reloj atómico para aumentar la precisión de las mediciones de tiempo.

Las medidas son acciones.

Al igual que «observador», el término «medida» puede ser engañoso porque sugiere una propiedad preexistente que se revela mediante la medición. En cambio, una medida debe considerarse como una acción que realiza un agente para obtener una respuesta del mundo. Una medición es un acto de creación que trae algo completamente nuevo al mundo, un resultado que se comparte entre el agente y el mundo externo del agente.

La mecánica cuántica a menudo se describe como «extraña» y difícil, o incluso imposible, de entender. De hecho, la rareza de la mecánica cuántica es un artefacto de mirarla de manera incorrecta. Una vez que se tienen en cuenta las dos ideas principales de QBist, que las reglas cuánticas son guías para la acción y que las mediciones no revelan propiedades preexistentes, todas las paradojas cuánticas desaparecen.

Tome el gato de Schrödinger, por ejemplo. En la formulación habitual, el desafortunado animal es descrito por un «estado cuántico» tomado como parte de la realidad e implicando que el gato no está vivo ni muerto.

El QBist, por el contrario, no considera el estado cuántico como parte de la realidad. El estado cuántico que un agente QBist podría asignar no tiene relación con si el gato está vivo o muerto. Todo lo que expresa son las expectativas del agente sobre las consecuencias de las posibles acciones que podría tomar sobre el gato. A diferencia de la mayoría de las interpretaciones de la mecánica cuántica, QBism respeta la autonomía fundamental del gato.

O tome la teletransportación cuántica. De acuerdo con una forma común de presentar esta operación, el estado cuántico de una partícula, nuevamente considerado como parte de la realidad, desaparece en un lugar (A) y reaparece misteriosamente en otro (B), literalmente como en un transportador en la ciencia de Star Trek. serie de ficción.

Sin embargo, para un QBist, nada real se transporta de A a B. Todo lo que sucede en la teletransportación cuántica es que la creencia de un agente sobre la partícula en A se convierte, después de la operación, en la creencia del mismo agente sobre una partícula en B. El estado cuántico que expresa la creencia del agente sobre la partícula en A inicialmente es matemáticamente idéntico al estado cuántico que expresa la creencia del mismo agente sobre la partícula en B después de la operación. La teletransportación cuántica es una herramienta poderosa que se usa en aplicaciones como la computación cuántica, pero en QBism no hay nada contraintuitivo o extraño al respecto.

QBism es un proyecto en curso. Explica claramente el significado de todos los objetos matemáticos en la teoría y, por lo tanto, es una interpretación completamente desarrollada de la mecánica cuántica. Sin embargo, QBism también es un programa para desarrollar nueva física y ya ha arrojado conocimientos profundos, incluso si todavía es un trabajo en progreso.

QBism también ha llevado a una diálogo fructífero con las escuelas filosóficas afines de pensamiento del pragmatismo y la fenomenología. Su visión del mundo es aquella en la que los agentes poseen una libertad genuina y respetan la autonomía de los demás. Me gusta pensar que esto es lo que la mecánica cuántica ha estado tratando de decirnos sobre la realidad todo el tiempo.

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