你需要知道的關于貝爾定理的一切
Bell'定理是由愛爾蘭物理學家John Stewart Bell(1928-1990)設計的,用于測試通過量子纏結連接的粒子是否比光速更快地傳遞信息。具體而言,該定理說,沒有局部隱藏變量的理論可以解釋量子力學的所有預測。貝爾通過創(chuàng)建貝爾不等式來證明這個定理,貝爾不等式通過實驗證明在量子物理系統(tǒng)中被違反,從而證明局部隱藏變量理論核心的某些思想必須是錯誤的。通常采取秋天的財產是局部性的-沒有任何物理效應比光速更快地移動的想法。
量子糾纏
在您有兩個通過量子纏結連接的粒子a和B的情況下,a和B的屬性是相關的。例如,A的自旋可以是1/2,B的自旋可以是-1/2,反之亦然。量子物理學告訴我們,在進行測量之前,這些粒子處于可能狀態(tài)的疊加狀態(tài)。A的自旋都是1/2和-1/2。(有關此想法,請參閱我們關于Schroedinger's貓思想實驗的文章。粒子A和粒子B的這個特殊例子是愛因斯坦-波多爾斯基-羅森悖論的變體,通常被稱為EPR悖論。)
但是,一旦測量了A的自旋,您就可以確定B's自旋的值,而無需直接測量它。(如果A具有自旋1/2,則B's自旋必須為-1/2。如果A具有自旋-1/2,則B's自旋必須為1/2。沒有其他選擇。)貝爾和#39的核心謎題是信息如何從粒子A傳遞到粒子B。
Bell'工作中的定理
約翰·斯圖爾特·貝爾(John Stewart Bell)最初在他1964年的論文"愛因斯坦-波多爾斯基-羅森悖論中提出了貝爾'定理的想法在他的分析中,他推導出稱為貝爾不等式的公式,這些公式是關于如果正態(tài)概率(而不是量子糾纏)起作用,粒子A和粒子B的自旋應該多久相互關聯(lián)的概率陳述。量子物理實驗違反了這些貝爾不平等,這意味著他的一個基本假設必須是錯誤的,只有兩個符合該法案的假設-物理現(xiàn)實或局部性都失敗了。
要了解這意味著什么,請回到上述實驗。你測量粒子A's旋轉。可能有兩種情況-粒子B立即具有相反的自旋,或者粒子B仍然處于狀態(tài)的疊加。
如果粒子B立即受到粒子A測量的影響,那么這意味著違反了局部性假設。換句話說,盡管它們可以相隔很遠,但以某種方式a"消息"從粒子a瞬間到達粒子B。這意味著量子力學顯示出非局部性的性質。
如果這個瞬時"消息"(即非局部性)不發(fā)生't,那么**的另一個選項是粒子B仍然處于狀態(tài)的疊加。因此,粒子B's自旋的測量應該完全獨立于粒子A的測量,并且鐘形不等式表示A和B的自旋應該在這種情況下相關的時間百分比。
實驗絕大多數(shù)表明,貝爾不平等被違反了。這個結果最常見的解釋是A和B之間的"消息"是瞬時的。(另一種方法是使B's自旋的物理現(xiàn)實無效)。因此,量子力學似乎顯示出非局部性。
注意:這個非loc量子力學中的性質僅涉及纏結在兩個粒子之間的特定信息-上述例子中的自旋。A的測量不能用于立即將任何其他信息遠距離傳輸給B,并且觀察B的人都無法獨立判斷A是否被測量。在尊敬的物理學家的絕大多數(shù)解釋下,這不允許比光速更快的通信。
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