08.07.2022

Неравенства Белла


Теорема Белла (как её теперь называют) показывает, что вне зависимости от реального наличия в квантово-механической теории неких скрытых параметров, влияющих на любую физическую характеристику квантовой частицы, можно провести серийный эксперимент, статистические результаты которого подтвердят либо опровергнут наличие таких скрытых параметров в квантово-механической теории. Условно говоря, в одном случае статистическое соотношение составит не более 2:3, а в другом — не менее 3:4.

Нобелевский лауреат Герард ’т Хоофт поставил под сомнение достоверность теоремы Белла на основе возможности супердетерминизма и предложил некоторые идеи для построения локальных детерминированных моделей.

Локальный реализм и опыты Аспе

Неравенства Белла возникают при анализе эксперимента типа эксперимента Эйнштейна — Подольского — Розена из предположения, что вероятностный характер предсказаний квантовой механики объясняется наличием скрытых параметров, то есть неполнотой описания. Существование такого параметра означало бы справедливость концепции локального реализма. В этом случае ещё до измерения квантовый объект можно было бы охарактеризовать определённым значением некоторой физической величины, например, проекцией спина на фиксированную ось.

Расчет вероятностей различных результатов измерения по законам квантовой механики приводит к нарушению неравенств Белла. Поэтому если абсолютно верить квантовой механике, предположение о «локальном реализме» нужно отвергнуть. Однако локальный реализм кажется столь естественным, что для проверки неравенств Белла были поставлены эксперименты. Выполнение этих неравенств было проверено различными группами ученых. Первый результат был опубликован Аленом Аспе с соавторами. Оказалось, что неравенства Белла нарушаются. Следовательно, неверным оказывается привычное представление о том, что динамические свойства квантовой частицы, наблюдаемые при измерении, реально существуют ещё до измерения, а измерение лишь ликвидирует наше незнание того, какое именно свойство имеет место.

Нарушение принципа локального реализма и свободы выбора в опытах Шайдла и других

1 ноября 2010 г. в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences была опубликована статья Шайдла и др., в которой рассказывается об экспериментах, проведённых в июне-июле 2008 г. на Канарских островах Пальма и Тенерифе, расстояние между которыми составляет 144 км. На Пальме генерировалась пара запутанных фотонов, один из которых затем передавался по свёрнутому в кольцо световоду длиной 6 км на детектор Alice, расположенный рядом с источником (задержка 29,6 мкс), а другой передавался по открытому воздуху на детектор Bob, расположенный на Тенерифе (задержка 479 мкс). Также была введена электронная задержка в детекторе Bob, так что в системе координат воображаемого наблюдателя, летящим параллельно одному из фотонов с Пальмы на Тенерифе, события детектирования происходили приблизительно одновременно. Таким образом, экспериментаторам удалось закрыть лазейки для локального реализма и свободы выбора во всех системах координат.

Было проведено четыре измерения по 600 с каждое, детектировано 19 917 фотонных пар, неравенство Белла было нарушено с уровнем достоверности, превышающим 16 среднеквадратических отклонений (2,37±0,02, тогда как предельное максимальное значение составляет 2,828).

Авторы полагают, что их эксперимент опровергает большой класс детерминистических теорий, оставляя только такие, которые практически невозможно ни подтвердить, ни опровергнуть экспериментально, а именно, теории, позволяющее путешествовать во времени в прошлое и производить там действия, а также теории «суперреализма», согласно которым далёкое общее прошлое до возникновения запутанной пары заранее определяет как её поведение, так и все скрытые переменные, связанные с её детектированием.

В 2015 г. различными коллективами исследователей были проведены опыты по проверке неравенств Белла с дополнительными предосторожностями против возможной передачи скрытых параметров. Результаты опытов несовместимы с теорией локальных скрытых параметров.

Проведённые к настоящему моменту эксперименты


Похожие новости:

P-симметрия

P-симметрия
P-симметрия — симметрия уравнений движения относительно изменения знаков координат всех частиц. По отношению к этой операции симметричны электромагнитные, сильные и, cогласно общей теории

Белла, Ян Левослав

Белла, Ян Левослав
Ян Левослав Белла (словацк. Ján Levoslav Bella; 4 сентября 1843, Липтовски-Микулаш — 25 мая 1936, Братислава) — словацкий композитор. Один из родоначальников словацкой композиторской музыки. Отец

Теоремы запрета

Теоремы запрета
В теоретической физике теоремы запрета — это группа теорем, утверждающих о физической невозможности какой-то конкретной ситуации. В частности, этот термин описывает такие свойства квантовой механики,

Периферический отдел нервной системы у животных (часть 5)

Периферический отдел нервной системы у животных (часть 5)
Для органов и сосудов внутренностей аксоны их выходят через дорсальные корешки, а для тела - через вентральные корешки, будучи включенными в состав симпатических нервов. В противоположность закону
Комментариев пока еще нет. Вы можете стать первым!

Добавить комментарий!

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Популярные новости
Как купить квартиру в новом ЖК в Москве?
Как купить квартиру в новом ЖК в Москве?
Купить квартиру в Москве в наше время желают многие люди. Фирма «Forma» – это надежный застройщик в...
Однорольные монтажные блоки GEARSEN – особенности разных серий
Однорольные монтажные блоки GEARSEN – особенности разных серий
Выполнение грузоподъемных и такелажных работ предусматривает необходимость использования...
Юкам-Груп – эффективное конвейерное и автоматизированное оборудование
Юкам-Груп – эффективное конвейерное и автоматизированное оборудование
Каждое предприятие старается повысить эффективность своей деятельности. Для этого можно...
Все новости