Теорема Белла

Теорема Белла, сформульована 1964 року фізиком Джоном Беллом, - одна з основоположних теорем квантової механіки. Вона встановлює фундаментальну межу для опису квантових систем за допомогою локальних прихованих параметрів.

Ключові слова:

• Квантова нелокальність: Квантові системи можуть демонструвати взаємозв'язки, які не можуть бути пояснені локальними взаємодіями.
• Приховані параметри: Теорії з локальними прихованими параметрами припускають, що всі фізичні властивості системи визначені заздалегідь, незалежно від вимірювання.
• Нерівності Белла: Теорема Белла призводить до набору нерівностей, які не можуть бути одночасно задоволені в рамках локальних теорій із прихованими параметрами.
• Експерименти з перевірки нерівностей Белла: Численні експерименти підтвердили порушення нерівностей Белла, що свідчить проти локальних теорій з прихованими параметрами.
• Інтерпретація: Не забороняє повністю локальні теорії, але вона накладає обмеження на їхні можливості.

Суть теореми:

Теорема Белла стверджує, що неможливо описати всі квантові явища за допомогою локальних теорій з прихованими параметрами. Це означає, що квантові системи можуть демонструвати нелокальні зв'язки, які не пояснені локальними взаємодіями.

Приклад:

Уявіть, що у вас є дві замкнені коробки, у кожній з яких знаходиться монета. Ви можете вибрати, який бік монети виміряти в кожній коробці, але ви не можете змінити результат вимірювання.

Теорема Белла показує, що за певних умов вимірювання ймовірності результатів вимірювань будуть корельованими, навіть якщо коробки розділені простором.

Значення:

Теорема Белла має глибокі філософські та інтерпретаційні наслідки. Вона ставить під сумнів принцип локальності, який є основоположним у класичній фізиці.

Наслідки:

• Квантова заплутаність: Теорема Белла є одним із ключів до розуміння квантової заплутаності.
• Квантова інформація: Має важливі додатки в квантовій інформатиці, наприклад, у квантовій криптографії.