Teorema lui Bell (cum este numită acum) arată că, indiferent de prezența reală în teoria mecanică cuantică a unor parametri ascunși care afectează orice caracteristică fizică a unei particule cuantice , este posibil să se efectueze un experiment în serie , rezultatele statistice ale care va confirma sau infirma prezența unor astfel de parametri ascunși în teoria mecanică cuantică. Relativ vorbind, într-un caz raportul statistic nu va fi mai mare de 2:3, iar în celălalt - nu mai puțin de 3:4.
Laureatul Nobel Gerard 't Hooft a pus la îndoială validitatea teoremei lui Bell pe baza posibilității superdeterminismului și a oferit câteva idei pentru construirea modelelor deterministe locale. [unu]
Inegalitățile lui Bell apar atunci când se analizează un experiment precum experimentul Einstein-Podolsky-Rosen din ipoteza că natura probabilistică a predicțiilor mecanicii cuantice se datorează prezenței unor parametri ascunși, adică incompletității descrierii. Existenţa unui astfel de parametru ar însemna valabilitatea conceptului de realism local . În acest caz, chiar înainte de măsurare, un obiect cuantic ar putea fi caracterizat printr-o anumită valoare a unei cantități fizice, de exemplu, prin proiecția spinului pe o axă fixă.
Calculul probabilităților diferitelor rezultate de măsurare în conformitate cu legile mecanicii cuantice duce la o încălcare a inegalităților lui Bell. Prin urmare, dacă credem cu desăvârșire în mecanica cuantică, presupunerea „realismului local” trebuie respinsă. Cu toate acestea, realismul local pare atât de firesc încât au fost înființate experimente pentru a testa inegalitățile lui Bell. Îndeplinirea acestor inegalități a fost verificată de diferite grupuri de oameni de știință. Primul rezultat a fost publicat de Alain Aspe et al. S-a dovedit că inegalitățile lui Bell sunt încălcate. În consecință, ideea obișnuită că proprietățile dinamice ale unei particule cuantice observate în timpul măsurării există de fapt chiar înainte ca măsurarea să se dovedească a fi incorectă, iar măsurarea nu face decât să eliminăm ignoranța noastră cu privire la care proprietate are loc.
La 1 noiembrie 2010, în Proceedings of the National Academy of Sciences a fost publicat un articol al lui Scheidl et al. [2] , care descrie experimente efectuate în iunie-iulie 2008 în Insulele Canare Palma și Tenerife , distanța dintre care este de 144 km. Pe Palma a fost generată o pereche de fotoni încâlciți , dintre care unul a fost apoi transmis printr-o fibră spiralată lungă de 6 km către detectorul Alice situat în apropierea sursei (întârziere 29,6 μs), iar celălalt a fost transmis prin aer liber la detectorul Bob. situat în Tenerife (întârziere 479 µs). În detectorul Bob a fost introdusă și o întârziere electronică, astfel încât în sistemul de coordonate al unui observator imaginar care zboară paralel cu unul dintre fotonii de la Palma din Tenerife, evenimentele de detectare au avut loc aproximativ simultan. Astfel, experimentatorii au reușit să închidă lacune pentru realismul local și libertatea de alegere în toate sistemele de coordonate.
Au fost efectuate patru măsurători a câte 600 s fiecare, au fost detectate 19.917 perechi de fotoni, inegalitatea lui Bell a fost încălcată cu un nivel de încredere care depășește 16 abateri standard (2,37 ± 0,02, în timp ce valoarea maximă limită este 2,828).
Autorii cred că experimentul lor respinge o clasă mare de teorii deterministe, lăsând doar acelea care sunt practic imposibil de confirmat sau infirmat experimental, și anume, teorii care vă permit să călătoriți în timp în trecut și să efectuați acțiuni acolo, precum și teorii. a „superrealismului” („superdeterminismului”), conform căruia trecutul comun îndepărtat dinainte de apariția unei perechi încâlcite determină în prealabil atât comportamentul acesteia, cât și toate variabilele ascunse asociate cu detectarea acesteia.
În 2015, inegalitățile lui Bell au fost testate de diverse echipe de cercetători cu precauții suplimentare împotriva posibilei transmiteri a parametrilor ascunși. Rezultatele experimentelor sunt incompatibile cu teoria parametrilor ascunși locali [3] [4] [5] [6] .
| Parametrii inițiali a și b | Valoarea măsurată a parametrului Bell S exp ar trebui să fie < 2,82 | Cine a verificat |
|---|---|---|
| Selectat în conul de lumină al trecutului în raport cu punctul de emisie * | 2,28 ± 0,04 | Experimente cu setări statice, de exemplu, Friedman și Clauser [7] |
| Schimbați periodic ** | 2,23±0,05 | Aspe și colab. [8] |
| Aleasă aleatoriu în conul de lumină al viitorului în raport cu punctul de emisie *** | 2,23 ± 0,09 | Weiss și colab. [9] |
| Distanța spațială de la sursă | 2,37 ± 0,02 | Scheidl și colab. [10] |