你需要知道的关于贝尔定理的一切

Bell'定理是由爱尔兰物理学家John Stewart Bell(1928-1990)设计的,用于测试通过量子缠结连接的粒子是否比光速更快地传递信息。具体而言,该定理说,没有局部隐藏变量的理论可以解释量子力学的所有预测。贝尔通过创建贝尔不等式来证明这个定理,贝尔不等式通过实验证明在量子物理系统中被违反,从而证明局部隐藏变量理论核心的某些思想必须是错误的。通常采取秋天的财产是局部性的-没有任何物理效应比光速更快地移动的想法。

量子纠缠

在您有两个通过量子缠结连接的粒子a和B的情况下,a和B的属性是相关的。例如,A的自旋可以是1/2,B的自旋可以是-1/2,反之亦然。量子物理学告诉我们,在进行测量之前,这些粒子处于可能状态的叠加状态。A的自旋都是1/2和-1/2。(有关此想法,请参阅我们关于Schroedinger's猫思想实验的文章。粒子A和粒子B的这个特殊例子是爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论的变体,通常被称为EPR悖论。)

但是,一旦测量了A的自旋,您就可以确定B's自旋的值,而无需直接测量它。(如果A具有自旋1/2,则B's自旋必须为-1/2。如果A具有自旋-1/2,则B's自旋必须为1/2。没有其他选择。)贝尔和#39的核心谜题是信息如何从粒子A传递到粒子B。

Bell'工作中的定理

约翰·斯图尔特·贝尔(John Stewart Bell)最初在他1964年的论文"爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论中提出了贝尔'定理的想法在他的分析中,他推导出称为贝尔不等式的公式,这些公式是关于如果正态概率(而不是量子纠缠)起作用,粒子A和粒子B的自旋应该多久相互关联的概率陈述。量子物理实验违反了这些贝尔不平等,这意味着他的一个基本假设必须是错误的,只有两个符合该法案的假设-物理现实或局部性都失败了。

要了解这意味着什么,请回到上述实验。你测量粒子A's旋转。可能有两种情况-粒子B立即具有相反的自旋,或者粒子B仍然处于状态的叠加。

如果粒子B立即受到粒子A测量的影响,那么这意味着违反了局部性假设。换句话说,尽管它们可以相隔很远,但以某种方式a"消息"从粒子a瞬间到达粒子B。这意味着量子力学显示出非局部性的性质。

如果这个瞬时"消息"(即非局部性)不发生't,那么**的另一个选项是粒子B仍然处于状态的叠加。因此,粒子B's自旋的测量应该完全独立于粒子A的测量,并且钟形不等式表示A和B的自旋应该在这种情况下相关的时间百分比。

实验绝大多数表明,贝尔不平等被违反了。这个结果最常见的解释是A和B之间的"消息"是瞬时的。(另一种方法是使B's自旋的物理现实无效)。因此,量子力学似乎显示出非局部性。

注意:这个非loc量子力学中的性质仅涉及缠结在两个粒子之间的特定信息-上述例子中的自旋。A的测量不能用于立即将任何其他信息远距离传输给B,并且观察B的人都无法独立判断A是否被测量。在尊敬的物理学家的绝大多数解释下,这不允许比光速更快的通信。

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