Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Теорема Белла теоретичне твердження яке встановлює важливу відмінність між передбаченнями квантової механіки та класично

Теорема Белла

Теорема Белла

Теорема Белла — теоретичне твердження, яке встановлює важливу відмінність між передбаченнями квантової механіки та класичної фізики, і показує, що жодна [en] не може відтворити квантовомеханічні результати. Експериментальні перевірки теореми Белла досі підтверджували справедливість квантовомеханічного підходу.

Принциповою відмінністю квантовомеханічного підходу від класичного є те, що квантова механіка використовує поняття амплітуди ймовірності, величини комплексної. Класична фізика, навіть коли точне значення параметрів невідоме, оперує лише дійсними ймовірностями. Дійсність ймовірності накладає обмеження на значення деяких кореляторів у класичній фізиці. Ці обмеження називають нерівностями Белла. Опис через амплітуди ймовірностей у квантовій механіці не має цих обмежень. Тобто, у квантовій механіці можна отримати результати несумісні з класичними, які б локальні приховані параметри класичний підхід не використовував.

Написана Джоном Беллом у 1964 році стаття «Про парадокс Ейнштейна — Подольського — Розена» є тим, що тепер називають теоремою Белла. Ще під час навчання Белл зацікавився основами квантової механіки, а особливо — ідеєю відділення класичного поняття про кота Шредінгера від квантового. У період між закінченням Королівського Університету та 1952 роком Белл був прибічником радикальних поглядів стосовно квантової механіки.

Точно не відомо, що стало основною причиною для створення даної статті, але в розділі «Вдячності» в роботі під назвою «Про проблему прихованих параметрів у квантовій механіці» (On the Problem of Hidden Variables in Quantum Mechanics), він написав: «Перші ідеї цієї статті з'явились у 1952 році. Я дуже вдячний доктору Ф. Мендл за цікаву дискусію в цей період».

Історичне тло

На початку 1930-х філософські висновки чинної інтерпретації квантової теорії бентежили багатьох тодішніх визначних фізиків, зокрема Альберта Ейнштейна. 1935 року Ейнштейн разом із Борисом Подольським та Натаном Розеном опублікували статтю про парадокс Ейнштейна — Подольського — Розена (ЕПР), яким продемонстрували, що квантовомеханічний опис начебто не є повним. Постала надія можливого відкриття в майбутньому повнішої й зрозумілішої теорії. Цей висновок опирався на начебто розумні припущення «локальності (близькодії)» та «реалізму», разом — «локального реалізму» або ж, іншими словами, на припущення про існування локальних прихованих параметрів. Мовою Ейнштейна локальність означала неможливість миттєвої (страхітливої) далекодії, а реалізм означав, що місяць на небі є навіть тоді, коли на нього ніхто не дивиться. Ці припущення були темою палких дискусій серед фізиків, зокрема між нобелівськими лауреатами Ейнштейном та Нільсом Бором.

Революційна робота 1964 року «On the Einstein Podolsky Rosen paradox» Джона Стюарта Белла розглянула ситуацію, аналогічну гіпотетичному парадоксу ЕПР на основі вимірювання спінів сплутаних електронів. Виходячи з міркувань Ейнштейна та його колег, говорив Белл, вибір налаштувань вимірювання в одному місці не повинен впливати на результат в іншому (і навпаки). Сформулювавши описані так локальність та реалізм математично, він показав, що виникають ситуації, в яких такий висновок буде несумісним із квантовомеханічними розрахунками.

Експериментальні перевірки методом, запропонованим Беллом, що замість сплутаних електронів використовували сплутані фотони, провели Джон Клаузер із [en] (1972) і Ален Аспе та інші (1981). Вони продемонстрували, що передбачення квантової механіки в цьому аспекті справедливі. Щоправда, вони спиралися на припущення, які залишали прогалини для локального реалізму.

У жовтні 2015 року Генсен зі співробітниками повідомили, що вони поставили експеримент, який не залишає прогалин, і який може змусити відкинути принаймні один із принципів: локальності, реалізму чи свободи волі (принцип свободи волі є альтернативою теоріям жорсткого детермінізму). Дві з цих логічних можливостей: нелокальність та нереалізм, відповідають добре розробленим інтерпретаціям квантової механіки й мають чимало прихильників, на відміну від третього: відмови від свободи волі. Майбутні експериментальні підтвердження порушення нерівностей Белла можуть значно звузити клас прийнятних детерміністичних теорій, але не можуть фальсифікувати абсолютний детермінізм, який сам Белл описав так: «… це не просто бездушна природа, керована прихованим від ока механізмом, це означає, що й наша власна поведінка, включно з вірою в те, що ми можемо вибирати який експеримент поставити, уже наперед визначена.»

Загальний огляд формулювання

image
Ілюстрація тесту Белла для частинок із напівцілим спіном на зразок електрона. Джерело продукує синглетні пари, але частинки, що їх утворюють, розлітаються в різні боки. Вимірювання сплутаних властивостей проводиться в двох детекторах під різними кутами. Схема для вимірювання фотонів виглядає дуже схоже: попри різницю в квантових станах, вони мають схожі властивості.

Теорема Белла стверджує, що будь-яка теорія з прихованими параметрами не може відтворити усіх передбачень квантової механіки. Її зазвичай доводять для квантової системи сплутаних кубітів. Популярними об'єктами є частинки зі спіном або поляризацією. Квантова механіка дозволяє передбачити кореляції, що спостерігалися б, якщо вимірювали б різні проєкції спіна чи поляризації. Белл показав, що якби справедливою була теорія з прихованими локальними параметрами, то кореляції мали б задовольняти певним обмеженням, які називають нерівностями Белла. А для квантових кореляцій цих обмежень немає, тому в квантовій механіці можуть виникати ситуації, що не відтворюються теорією з локальними прихованими параметрами.

У роботі Белл розглянув пару частинок із напівцілим спіном і припустив, що в початковий момент стану частинки перебувають у синглетному стані, а потім починають розлітатися в різних напрямках. На великій відстані від початкового положення робляться вимірювання проєкції спіну на осі, вибір яких у різних детекторах незалежний. Результатами кожного вимірювання можуть бути значення спіну вгору (+) та спіну вниз (-).

Ймовірність того, що в двох місцях буде отримано однакові результати, залежить від відносного кута вимірювання двох спінів. Вона лежить між нулем та одиницею для всіх кутів, крім 0° та 180°. Оскільки повний кутовий момент зберігається, а в синглентому стані спін дорівнював нулю, ймовірність отримати однакові показники при паралельній (антипаралельній) орієнтації детекторів дорівнює одиниці. Це передбачення однакове як у класичній, так і в квантовій механіці.

Втім, теорема Белла стосується середніх значень, обрахованих за результатами багатьох таких вимірювань. Кореляцію двох парних змінних у квантовій механіці зазвичай визначають як середнє добутку пари вимірювань. Це означення відрізняється від звичного означення статистики. Спільними рисами є те, що для будь-якого означення, коли пари результатів завжди однакові, то кореляція дорівнює +1, коли вони завжди протилежні, то кореляція дорівнює -1, а коли результати вимірювання збігаються у 50 % випадків, кореляція дорівнює 0.

Вимірювання спінів сплутаних частинок в антипаралельному напрямку, тобто вздовж одної осі, але в протилежних напрямках, дає повну кореляцію. Якщо вимірювання робити вздовж паралельних напрямків, вони завжди дають протилежний результат, і численні вимірювання демонструють ідеальну антикореляцію. Усе це повністю узгоджується з описаними вище випадками. Нарешті, якщо детектори орієнтовані перпендикулярно, то ймовірність збігу результатів буде 50 %, і множина вимірювань некорельована. Ці опорні випадки ілюструє наступна таблиця. Стовпчики в ній — приклади пари значень, які Аліса та Боб можуть записати. Час зростає вправо.

Антипаралельні Пара 1 Пара 2 Пара 3 Пара 4 … Пара n
Аліса, 0° + − + + … −
Боб, 180° + − + + … −
Кореляція = ( +1 +1 +1 +1 … +1 ) / n = +1
(100 % однакові)
Паралельні Пара 1 Пара 2 Пара 3 Пара 4 … Пара n
Аліса, 0° + − − + … +
Боб, 0° or 360° − + + − … −
Кореляція = ( -1 -1 -1 -1 … -1 ) / n = -1
(100 % протилежні)
Ортогональні Пара 1 Пара 2 Пара 3 Пара 4 … Пара n
Аліса, 0° + − + − … −
Боб, 90° or 270° − − + + … −
Кореляція = ( −1 +1 +1 −1 … +1 ) / n = 0
(50 % однакові, 50 % протилежні)
image
Найкраще можливе відтворення реалістом (червона лінія) квантової кореляції двох спінів у синглетному стані (синя лінія). При нульовому куті — ідеальна антикореляція, ідеальна кореляція при куті 180 градусів. Можливі численні класичні кореляції за цих умов, але для всіх них характерні різкі піки та провали при 0, 180, 360 градусах, і жоден із них не перевищує ±0.5 при 45, 135, 225, 315 градусах. Ці значення позначені на графіку зірочками. Їх вимірюють у стандартному експерименті типу Bell-CHSH: квантова механіка дозволяє значення image, локальний реалізм дає ±0.5 або менше.

Коли орієнтація детекторів проміжна між цими опорними випадками, існування прихованих локальних змінних могло б узгоджуватися з лінійною залежністю кореляцій від кута, але відповідно до нерівності Белла, не може досягнути залежності, яку передбачає квантова теорія, а саме — того, що кореляції залежать від кута як мінус косинус. Експериментальні результати узгоджуються з передбаченнями квантової механіки.

Із часом теорема Белла багато разів перевірялася експериментально. Однак, у них виявляли різноманітні прогалини, включно з прогалиною детектування та прогалиною комунікації. Поступово експерименти покращувалися й стали перекривати ці прогалини. 2015 року було проведено перший експеримент, який закрив усі з них.

На сьогодні вважається, що теорема Белла має доволі значну кількість доказів, і прихильників локальних прихованих параметрів залишилося небагато, хоча теорему постійно й ретельно вивчають, критикують і уточнюють.

Загальні зауваження

Порушення нерівностей Белла дає майже беззаперечну демонстрацію того, що вже сильно підозрювалось: квантова фізика не може бути відтворена жодним варіантом класичної фізичної картини. Раніше з класичною фізикою здавалися несумісними принцип доповнюваності та колапс хвильової функції. Порушення нерівностей Белла показують, що жодне розв'язання таких проблем не може здолати дивизну квантової поведінки.

Стаття про парадокс ЕПР «вказала» на незвичні властивості сплутаних станів, наприклад, згаданого синглетного стану, які стали основою для сучасних застосувань квантової фізики, таких як квантова криптографія.

Сильним пунктом теореми Белла є те, що вона не спирається на жодну конкретну фізичну теорію. Вона показує, що природа порушує саме загальні та фундаментальні припущення класичної картини світу, а не просто якісь окремі моделі. Жодна комбінація локальних детермінованих та локальних випадкових змінних не може відтворити явища, передбачені квантовою механікою й підтверджені численними експериментами.

Див. також

Джерела

  1. C.B. Parker (1994). McGraw-Hill Encyclopaedia of Physics (вид. 2nd). McGraw-Hill. с. 542. ISBN . Сам Белл написав: «якщо [теорія з прихованими параметрами] локальна, то вона не узгоджується з квантовою механікою, а якщо вона узгоджується з квантовою механікою, то вона не може бути локальною. Ось що стверджує теорема.» John Bell, Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, Cambridge University Press, 1987, p. 65.
  2. Bell, John (1964). On the Einstein Podolsky Rosen Paradox (PDF). . 1 (3): 195—200.
  3. Reprinted in JS Bell (2004). Chapter 2:On the Einstein-Podolsky-Rosen paradox. Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics: Collected Papers on Quantum Philosophy (вид. Alain Aspect introduction to 1987). Cambridge University Press. с. 14—21. ISBN .
  4. Hensen, B; Bernien, H; Dréau, AE; Reiserer, A; Kalb, N; Blok, MS; Ruitenberg, J; Vermeulen, RF; Schouten, RN; Abellán, C; Amaya, W; Pruneri, V; Mitchell, MW; Markham, M; Twitchen, DJ; Elkouss, D; Wehner, S; Taminiau, TH; Hanson, R. Loophole-free Bell inequality violation using electron spins separated by 1.3 kilometres. Nature. 526: 682—686. arXiv:1508.05949. Bibcode:2015Natur.526..682H. doi:10.1038/nature15759. PMID 26503041.
  5. Article on Bell's Theorem by Abner Shimony in the Stanford Encyclopedia of Philosophy, (2004).
  6. Griffiths, David J. (1998). Introduction to Quantum Mechanics (вид. 2nd). /Prentice Hall. с. 423.
  7. Merzbacher, Eugene (2005). Quantum Mechanics (вид. 3rd). . с. 18, 362.
  8. Penrose, Roger (2007). The Road to Reality. Vintage Books. с. 583. ISBN .
  9. Abers, E. (2004). Quantum Mechanics. Addison Wesley. с. 193—195. ISBN .
  10. R.G. Lerner; G.L. Trigg (1991). Encyclopaedia of Physics (вид. 2nd). VHC publishers. с. 495. ISBN .

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Teorema Bella teoretichne tverdzhennya yake vstanovlyuye vazhlivu vidminnist mizh peredbachennyami kvantovoyi mehaniki ta klasichnoyi fiziki i pokazuye sho zhodna en ne mozhe vidtvoriti kvantovomehanichni rezultati Eksperimentalni perevirki teoremi Bella dosi pidtverdzhuvali spravedlivist kvantovomehanichnogo pidhodu Principovoyu vidminnistyu kvantovomehanichnogo pidhodu vid klasichnogo ye te sho kvantova mehanika vikoristovuye ponyattya amplitudi jmovirnosti velichini kompleksnoyi Klasichna fizika navit koli tochne znachennya parametriv nevidome operuye lishe dijsnimi jmovirnostyami Dijsnist jmovirnosti nakladaye obmezhennya na znachennya deyakih korelyatoriv u klasichnij fizici Ci obmezhennya nazivayut nerivnostyami Bella Opis cherez amplitudi jmovirnostej u kvantovij mehanici ne maye cih obmezhen Tobto u kvantovij mehanici mozhna otrimati rezultati nesumisni z klasichnimi yaki b lokalni prihovani parametri klasichnij pidhid ne vikoristovuvav Napisana Dzhonom Bellom u 1964 roci stattya Pro paradoks Ejnshtejna Podolskogo Rozena ye tim sho teper nazivayut teoremoyu Bella She pid chas navchannya Bell zacikavivsya osnovami kvantovoyi mehaniki a osoblivo ideyeyu viddilennya klasichnogo ponyattya pro kota Shredingera vid kvantovogo U period mizh zakinchennyam Korolivskogo Universitetu ta 1952 rokom Bell buv pribichnikom radikalnih poglyadiv stosovno kvantovoyi mehaniki Tochno ne vidomo sho stalo osnovnoyu prichinoyu dlya stvorennya danoyi statti ale v rozdili Vdyachnosti v roboti pid nazvoyu Pro problemu prihovanih parametriv u kvantovij mehanici On the Problem of Hidden Variables in Quantum Mechanics vin napisav Pershi ideyi ciyeyi statti z yavilis u 1952 roci Ya duzhe vdyachnij doktoru F Mendl za cikavu diskusiyu v cej period Istorichne tloNa pochatku 1930 h filosofski visnovki chinnoyi interpretaciyi kvantovoyi teoriyi bentezhili bagatoh todishnih viznachnih fizikiv zokrema Alberta Ejnshtejna 1935 roku Ejnshtejn razom iz Borisom Podolskim ta Natanom Rozenom opublikuvali stattyu pro paradoks Ejnshtejna Podolskogo Rozena EPR yakim prodemonstruvali sho kvantovomehanichnij opis nachebto ne ye povnim Postala nadiya mozhlivogo vidkrittya v majbutnomu povnishoyi j zrozumilishoyi teoriyi Cej visnovok opiravsya na nachebto rozumni pripushennya lokalnosti blizkodiyi ta realizmu razom lokalnogo realizmu abo zh inshimi slovami na pripushennya pro isnuvannya lokalnih prihovanih parametriv Movoyu Ejnshtejna lokalnist oznachala nemozhlivist mittyevoyi strahitlivoyi dalekodiyi a realizm oznachav sho misyac na nebi ye navit todi koli na nogo nihto ne divitsya Ci pripushennya buli temoyu palkih diskusij sered fizikiv zokrema mizh nobelivskimi laureatami Ejnshtejnom ta Nilsom Borom Revolyucijna robota 1964 roku On the Einstein Podolsky Rosen paradox Dzhona Styuarta Bella rozglyanula situaciyu analogichnu gipotetichnomu paradoksu EPR na osnovi vimiryuvannya spiniv splutanih elektroniv Vihodyachi z mirkuvan Ejnshtejna ta jogo koleg govoriv Bell vibir nalashtuvan vimiryuvannya v odnomu misci ne povinen vplivati na rezultat v inshomu i navpaki Sformulyuvavshi opisani tak lokalnist ta realizm matematichno vin pokazav sho vinikayut situaciyi v yakih takij visnovok bude nesumisnim iz kvantovomehanichnimi rozrahunkami Eksperimentalni perevirki metodom zaproponovanim Bellom sho zamist splutanih elektroniv vikoristovuvali splutani fotoni proveli Dzhon Klauzer iz en 1972 i Alen Aspe ta inshi 1981 Voni prodemonstruvali sho peredbachennya kvantovoyi mehaniki v comu aspekti spravedlivi Shopravda voni spiralisya na pripushennya yaki zalishali progalini dlya lokalnogo realizmu U zhovtni 2015 roku Gensen zi spivrobitnikami povidomili sho voni postavili eksperiment yakij ne zalishaye progalin i yakij mozhe zmusiti vidkinuti prinajmni odin iz principiv lokalnosti realizmu chi svobodi voli princip svobodi voli ye alternativoyu teoriyam zhorstkogo determinizmu Dvi z cih logichnih mozhlivostej nelokalnist ta nerealizm vidpovidayut dobre rozroblenim interpretaciyam kvantovoyi mehaniki j mayut chimalo prihilnikiv na vidminu vid tretogo vidmovi vid svobodi voli Majbutni eksperimentalni pidtverdzhennya porushennya nerivnostej Bella mozhut znachno zvuziti klas prijnyatnih deterministichnih teorij ale ne mozhut falsifikuvati absolyutnij determinizm yakij sam Bell opisav tak ce ne prosto bezdushna priroda kerovana prihovanim vid oka mehanizmom ce oznachaye sho j nasha vlasna povedinka vklyuchno z viroyu v te sho mi mozhemo vibirati yakij eksperiment postaviti uzhe napered viznachena Zagalnij oglyad formulyuvannyaIlyustraciya testu Bella dlya chastinok iz napivcilim spinom na zrazok elektrona Dzherelo produkuye singletni pari ale chastinki sho yih utvoryuyut rozlitayutsya v rizni boki Vimiryuvannya splutanih vlastivostej provoditsya v dvoh detektorah pid riznimi kutami Shema dlya vimiryuvannya fotoniv viglyadaye duzhe shozhe popri riznicyu v kvantovih stanah voni mayut shozhi vlastivosti Teorema Bella stverdzhuye sho bud yaka teoriya z prihovanimi parametrami ne mozhe vidtvoriti usih peredbachen kvantovoyi mehaniki Yiyi zazvichaj dovodyat dlya kvantovoyi sistemi splutanih kubitiv Populyarnimi ob yektami ye chastinki zi spinom abo polyarizaciyeyu Kvantova mehanika dozvolyaye peredbachiti korelyaciyi sho sposterigalisya b yaksho vimiryuvali b rizni proyekciyi spina chi polyarizaciyi Bell pokazav sho yakbi spravedlivoyu bula teoriya z prihovanimi lokalnimi parametrami to korelyaciyi mali b zadovolnyati pevnim obmezhennyam yaki nazivayut nerivnostyami Bella A dlya kvantovih korelyacij cih obmezhen nemaye tomu v kvantovij mehanici mozhut vinikati situaciyi sho ne vidtvoryuyutsya teoriyeyu z lokalnimi prihovanimi parametrami U roboti Bell rozglyanuv paru chastinok iz napivcilim spinom i pripustiv sho v pochatkovij moment stanu chastinki perebuvayut u singletnomu stani a potim pochinayut rozlitatisya v riznih napryamkah Na velikij vidstani vid pochatkovogo polozhennya roblyatsya vimiryuvannya proyekciyi spinu na osi vibir yakih u riznih detektorah nezalezhnij Rezultatami kozhnogo vimiryuvannya mozhut buti znachennya spinu vgoru ta spinu vniz Jmovirnist togo sho v dvoh miscyah bude otrimano odnakovi rezultati zalezhit vid vidnosnogo kuta vimiryuvannya dvoh spiniv Vona lezhit mizh nulem ta odiniceyu dlya vsih kutiv krim 0 ta 180 Oskilki povnij kutovij moment zberigayetsya a v singlentomu stani spin dorivnyuvav nulyu jmovirnist otrimati odnakovi pokazniki pri paralelnij antiparalelnij oriyentaciyi detektoriv dorivnyuye odinici Ce peredbachennya odnakove yak u klasichnij tak i v kvantovij mehanici Vtim teorema Bella stosuyetsya serednih znachen obrahovanih za rezultatami bagatoh takih vimiryuvan Korelyaciyu dvoh parnih zminnih u kvantovij mehanici zazvichaj viznachayut yak serednye dobutku pari vimiryuvan Ce oznachennya vidriznyayetsya vid zvichnogo oznachennya statistiki Spilnimi risami ye te sho dlya bud yakogo oznachennya koli pari rezultativ zavzhdi odnakovi to korelyaciya dorivnyuye 1 koli voni zavzhdi protilezhni to korelyaciya dorivnyuye 1 a koli rezultati vimiryuvannya zbigayutsya u 50 vipadkiv korelyaciya dorivnyuye 0 Vimiryuvannya spiniv splutanih chastinok v antiparalelnomu napryamku tobto vzdovzh odnoyi osi ale v protilezhnih napryamkah daye povnu korelyaciyu Yaksho vimiryuvannya robiti vzdovzh paralelnih napryamkiv voni zavzhdi dayut protilezhnij rezultat i chislenni vimiryuvannya demonstruyut idealnu antikorelyaciyu Use ce povnistyu uzgodzhuyetsya z opisanimi vishe vipadkami Nareshti yaksho detektori oriyentovani perpendikulyarno to jmovirnist zbigu rezultativ bude 50 i mnozhina vimiryuvan nekorelovana Ci oporni vipadki ilyustruye nastupna tablicya Stovpchiki v nij prikladi pari znachen yaki Alisa ta Bob mozhut zapisati Chas zrostaye vpravo Antiparalelni Para 1 Para 2 Para 3 Para 4 Para nAlisa 0 Bob 180 Korelyaciya 1 1 1 1 1 n 1 100 odnakovi Paralelni Para 1 Para 2 Para 3 Para 4 Para nAlisa 0 Bob 0 or 360 Korelyaciya 1 1 1 1 1 n 1 100 protilezhni Ortogonalni Para 1 Para 2 Para 3 Para 4 Para nAlisa 0 Bob 90 or 270 Korelyaciya 1 1 1 1 1 n 0 50 odnakovi 50 protilezhni Najkrashe mozhlive vidtvorennya realistom chervona liniya kvantovoyi korelyaciyi dvoh spiniv u singletnomu stani sinya liniya Pri nulovomu kuti idealna antikorelyaciya idealna korelyaciya pri kuti 180 gradusiv Mozhlivi chislenni klasichni korelyaciyi za cih umov ale dlya vsih nih harakterni rizki piki ta provali pri 0 180 360 gradusah i zhoden iz nih ne perevishuye 0 5 pri 45 135 225 315 gradusah Ci znachennya poznacheni na grafiku zirochkami Yih vimiryuyut u standartnomu eksperimenti tipu Bell CHSH kvantova mehanika dozvolyaye znachennya 1 2 0 7071 displaystyle pm 1 sqrt 2 pm 0 7071 lokalnij realizm daye 0 5 abo menshe Koli oriyentaciya detektoriv promizhna mizh cimi opornimi vipadkami isnuvannya prihovanih lokalnih zminnih moglo b uzgodzhuvatisya z linijnoyu zalezhnistyu korelyacij vid kuta ale vidpovidno do nerivnosti Bella ne mozhe dosyagnuti zalezhnosti yaku peredbachaye kvantova teoriya a same togo sho korelyaciyi zalezhat vid kuta yak minus kosinus Eksperimentalni rezultati uzgodzhuyutsya z peredbachennyami kvantovoyi mehaniki Iz chasom teorema Bella bagato raziv pereviryalasya eksperimentalno Odnak u nih viyavlyali riznomanitni progalini vklyuchno z progalinoyu detektuvannya ta progalinoyu komunikaciyi Postupovo eksperimenti pokrashuvalisya j stali perekrivati ci progalini 2015 roku bulo provedeno pershij eksperiment yakij zakriv usi z nih Na sogodni vvazhayetsya sho teorema Bella maye dovoli znachnu kilkist dokaziv i prihilnikiv lokalnih prihovanih parametriv zalishilosya nebagato hocha teoremu postijno j retelno vivchayut kritikuyut i utochnyuyut Zagalni zauvazhennyaPorushennya nerivnostej Bella daye majzhe bezzaperechnu demonstraciyu togo sho vzhe silno pidozryuvalos kvantova fizika ne mozhe buti vidtvorena zhodnim variantom klasichnoyi fizichnoyi kartini Ranishe z klasichnoyu fizikoyu zdavalisya nesumisnimi princip dopovnyuvanosti ta kolaps hvilovoyi funkciyi Porushennya nerivnostej Bella pokazuyut sho zhodne rozv yazannya takih problem ne mozhe zdolati diviznu kvantovoyi povedinki Stattya pro paradoks EPR vkazala na nezvichni vlastivosti splutanih staniv napriklad zgadanogo singletnogo stanu yaki stali osnovoyu dlya suchasnih zastosuvan kvantovoyi fiziki takih yak kvantova kriptografiya Silnim punktom teoremi Bella ye te sho vona ne spirayetsya na zhodnu konkretnu fizichnu teoriyu Vona pokazuye sho priroda porushuye same zagalni ta fundamentalni pripushennya klasichnoyi kartini svitu a ne prosto yakis okremi modeli Zhodna kombinaciya lokalnih determinovanih ta lokalnih vipadkovih zminnih ne mozhe vidtvoriti yavisha peredbacheni kvantovoyu mehanikoyu j pidtverdzheni chislennimi eksperimentami Div takozhSuperdeterminizmDzherelaC B Parker 1994 McGraw Hill Encyclopaedia of Physics vid 2nd McGraw Hill s 542 ISBN 0 07 051400 3 Sam Bell napisav yaksho teoriya z prihovanimi parametrami lokalna to vona ne uzgodzhuyetsya z kvantovoyu mehanikoyu a yaksho vona uzgodzhuyetsya z kvantovoyu mehanikoyu to vona ne mozhe buti lokalnoyu Os sho stverdzhuye teorema John Bell Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics Cambridge University Press 1987 p 65 Bell John 1964 On the Einstein Podolsky Rosen Paradox PDF 1 3 195 200 Reprinted in JS Bell 2004 Chapter 2 On the Einstein Podolsky Rosen paradox Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics Collected Papers on Quantum Philosophy vid Alain Aspect introduction to 1987 Cambridge University Press s 14 21 ISBN 978 0521523387 Hensen B Bernien H Dreau AE Reiserer A Kalb N Blok MS Ruitenberg J Vermeulen RF Schouten RN Abellan C Amaya W Pruneri V Mitchell MW Markham M Twitchen DJ Elkouss D Wehner S Taminiau TH Hanson R Loophole free Bell inequality violation using electron spins separated by 1 3 kilometres Nature 526 682 686 arXiv 1508 05949 Bibcode 2015Natur 526 682H doi 10 1038 nature15759 PMID 26503041 Article on Bell s Theorem by Abner Shimony in the Stanford Encyclopedia of Philosophy 2004 Griffiths David J 1998 Introduction to Quantum Mechanics vid 2nd Prentice Hall s 423 Merzbacher Eugene 2005 Quantum Mechanics vid 3rd John Wiley amp Sons s 18 362 Penrose Roger 2007 The Road to Reality Vintage Books s 583 ISBN 0 679 77631 1 Abers E 2004 Quantum Mechanics Addison Wesley s 193 195 ISBN 9780131461000 R G Lerner G L Trigg 1991 Encyclopaedia of Physics vid 2nd VHC publishers s 495 ISBN 0 89573 752 3

Дата публікації:
Топ