Неравенства Белла

Неравенства Белла и физическая реальность [c.403]

Результаты последних корреляционных экспериментов но проверке неравенства Белла (см. 78), экспериментальные поиски нефизической связи между физическими явлениями и Т.Д. дали экспериментальное доказательство принципиального характера этих трудностей, но не продвинули их [c.407]

Проблеме в последние годы привели эксперименты по проверке неравенств Белла, выполненные в последние 15 лет. Поэтому мы обсудим их более подробно в конце главы. [c.410]

Для полноты рассуждений, приводящих к этой проблеме независимо от результатов экспериментов по проверке неравенств Белла, необходимо остановиться более подробно на физическом содержании утверждения, что [c.410]

Дается вывод неравенства Белла, описываются эксперименты по проверке и обсуждаются выводы из результатов экспериментов. [c.425]

Неравенство Белла формулируется не для коэффициента корреляции у(а,Ь), определяемого равенством [c.427]

Неравенства Белла устанавливают ограничения на числовое значение коэффициента корреляции, вычисленное в рамках произвольной классической теории скрытых параметров, согласующейся с требованиями локальности. [c.427]

Неравенство Белла получается прямым вычислением значения (78.1) с учетом (78.3) [c.427]

Экспериментальная проверка неравенств Белла. Квантово-механическое значение коэффициента корреляции (78.1) с учетом (76.17) может быть представлено в виде <Л ) = os 2(а, Ь) - os 2(а, Ь ) + [c.428]

Таким образом, квантово-механический коэффициент корреляции превосходит допустимое неравенствами Белла (78.8) значение примерно в /2 1,4 раза. [c.428]

В закрашенной области наблюдается расхождение с неравенствами Белла, которые достигают максимума при углах, указанных в (78.14). На рис. 158 показаны взаимные ориентации осей анализаторов, при которых достигаются максимальные расхождения между экспериментом и неравенствами Белла. [c.428]

Ситуация резко изменилась после основополагающей работы Белла, где было показано, что гипотеза о наличии скрытых параметров может быть представлена в виде некоторых неравенств. Нарушение таких неравенств означает невозможность введения скрытых параметров. Через некоторое время прямыми экспериментами было показано, что неравенства Белла нарушаются в полном соответствии с квантовой теорией. Эти результаты вызвали поток работ, теоретических и экспериментальных, в которых факт нелокальности квантовых процессов был многократно подтвержден и предложен для различного [c.80]

В 1965 г. Д. Белл опубликовал статью [29], в которой проблема скрытых параметров была рассмотрена с некоторой новой точки зрения, А именно, он показал, что предположение о существовании скрытых параметров, т.е. близкая к классическим представлениям гипотеза о статистике событий, позволяет получить ряд неравенств, которые не согласуются с квантовой теорией и могут быть прямо проверены в эксперименте. Мы познакомимся здесь только с самым простым примером неравенств Белла. [c.121]

Построим теперь одно из неравенств Белла. Допустим, что у второй частицы существуют одновременно все три компоненты спина, которые при измерениях могут давать величины 1/2. Произведем теперь много измерений, получив ансамбль состояний. Обозначим через Z+ случай, когда сг = 1/2, через Х — случай, когда (т = —1/2, и т.д. Тогда получим [c.122]

Существуют и более прямые пути для квантовой кодировки информации без использования неравенств Белла [34, 35]. Один из наиболее интересных вариантов переноса квантовой информации был предложен Беннетом с соавторами [36]. Они назвали его телепорта-цией квантового состояния с помощью двойного, т.е. классического и ЭПР-канала. Термин "телепортация" авторы заимствовали из научной фантастики, где описывается процесс, когда личность или другой объект "рассыпаются" в одном месте, а полная информация об их структуре передается в другое место, где и собираются их точные копии. [c.124]

Результаты экспериментов оказались в полном соответствии с квантовой теорией. Тем самым было показано, что у фотонов нет никаких скрытых параметров, которые могли бы удовлетворить неравенствам Белла. [c.358]

Показать, что регулярное семейство треугольников Белла (см. рис. 2 2.18) почти аффинно ири значении к = А в соответствующих неравенствах вида (6.1.5). [c.347]

Неравенства Келла. Квантовая корреляция, которую предсказывает квантовая механика между событиями в различных областях пространства, не могущих быть связанными физическими факторами, весьма значительна, и возникает вопрос, может ли быть в принципе такая сильная корреляция обеспечена классической теорией типа теории скрытых параметров. Этот вопрос был исследован в 1964 г. Беллом и был сформулирован в виде так называемых неравенств Белла. Неравенства Белла могут быть сформулированы в нескольких видах. Целесообразно использовать формулировку, которая применима непосредственно к корреляционным акспериментам с двухканальными анализаторами, описанными в 77. Эта формулировка принадлежит Клаузеру, Хорну, Симони и Хольту. [c.427]

Ориентировки анализаторон, при которых происходит наибольшее нарушение неравенств Белла I [c.429]

Многие явления квантовой механики, следующие из перепутыва-ния, были сейчас проверены с помощью этой рабочей лошадки — перепутанных фотонов. Место не позволяет нам входить в дальнейшие детали, и мы лишь упомянем, в качестве нескольких примеров, эксперименты по проверке неравенств Белла, квантовую телепортацию и плотное квантовое кодирование. За более исчерпывающим обсуждением мы отсылаем к списку литературы в конце этой главы. [c.48]

Эксперименты, проведенные на различных квантовых объектах, показали, что неравенства Белла в самом деле нарушаются в соответствии с квантовой теорией. Мы упомянем здесь только два из этой серии экспериментов. В экспериментальной работе А. Аспекта с коллегами [31] изучались корреляции поляризации пар фотонов с помошью изменяющихся во времени анализаторов. Они переключались с темпом быстрее с/Ь, где с — скорость света, Ь — расстояние между детекторами. Результаты оказались в полном соответствии с квантовой механикой корреляции существуют в любой момент времени и не переносятся каким-либо сигналом. Неравенства Белла исключались с надежностью в пять стандартных отклонений. А в самом последнем по времени эксперименте Т. Киса и др. [32] неравенства Белла нарушались с надежностью в 22 стандартных отклонения. Таким образом, эксперименты по нарушению неравенств Белла надежно подтверждают принцип квантовой механики и исключают "локальный реализм", т.е. существование скрытых параметров. [c.123]

Парадокс ЭПР и связанные с ним неравенства Белла выглядят как своего рода нелокальные взаимодействия, т.е. бессиловые переносы информации на большое расстояние, возможно, даже со сверхсветовой скоростью. Поэтому в научной литературе не раз обсуждался вопрос о возможности создания "сверхсветового телеграфа". Нетрудно видеть, что в прямом варианте одиночной ЭПР-пары парадокс ЭПР для этой цели не подходит. В самом деле, измерение, проводимое над первой частицей, является чисто случайным и его невозможно заранее предсказать и контролировать. Ситуация здесь, хотя и отличается от классической, но в некотором смысле сходна с тем, как если бы черный и белый шары были спрятаны порознь в разные ящики, а ящики разнесены далеко друг от друга. Вскрытие первого из ящиков сразу показывает, какого цвета шар находится как в нем, так и во втором ящике. Никакой передачи информации здесь нет это просто заранее известная корреляция вероятностей. Квантовый случай отличается лишь тем, что до открытия ящика шары не имеют цвета. Но как только мы открыли первый ящик и "засветили шар" (как это происходит с фотопластинкой), то сразу же у него появляется цвет. [c.123]

Однако ЭПР-корреляции оказались интересными с точки зрения их возможного использования для засекречивания (кодировки) передаваемых сообшений. Основная идея здесь базируется на том, что любое вмешательство в квантовую систему, скажем, типа "подслушивания", разрушает чистое состояние и поэтому не может остаться незамеченным при правильном использовании чистых состояний. Это направление получило название "квантовой криптографии" [33-36]. Мы познакомимся здесь только с двумя простейшими примерами квантовой криптографии. По-видимому, наиболее простой вариант квантовой криптографии предложен А. Экертом [33]. Он основан на неравенствах Белла. Два участника процесса передачи и приема информации должны приготовить много ЭПР-пар атомов со спином 1/2, имеюших суммарный спин, равный нулю. Эти пары делятся попалам между действующими лицами, которые затем производят измерения спинов по согласованной программе так, чтобы нарушались неравенства Белла. Оказывается, что при соответствующем выборе программы измерений эти нарушения могут быть максимальными [37]. В данной схеме корреляционных экспериментов информация появляется в процессе измерений и ее нельзя "подслушать". А умышленное вмешательство третьего лица, не знающего программы измерений, легко обнаруживается. [c.124]

Проблема измерения в квантовой механике всегда привлекала и продолжает привлекать интерес многих физиков, как теоретиков, так и экспериментаторов. Существует две основные точки зрения в этом отношении. Одна идет от И. Бора и состоит в том, что результаты измерения являются чисто случайными и квантовая теория предписывает только вероятности, пропорциональные квадратам амплитуд волновой функции. Какие именно амплитуды будут измеряться, зависит от устройства конкретного прибора и макрообстановки. Другая точка зрения восходит к А. Эйнштейну. Она предполагает, что за случайными результатами измерений лежит более сложная физическая картина мира. Эта вторая точка зрения развивалась в различных вариантах теорий "скрытых параметров". Однако в последние годы, в особенности после экспериментальной проверки неравенств Белла, признание получил подход Бора. Но вопрос еще не снят с повестки дня и продолжает обсуждаться в научной литературе. [c.347]

Обсудим теперь вопрос о том, можно ли использовать квантовые корреляции для передачи информации. На наличие нелокальных корреляционных связей в квантовой механике впервые было указано в работе Эйнштейна, Подольского, Розена [8]. Такая корреляция выглядела как своего рода парадокс, а в более поздних работах она была установлена со всей определенностью. Большую роль при этом сыграла теорема Белла [29], согласно которой наличие скрытых параметров перед квантовыми измерениями должно было бы проявляться в виде некоторых неравенств, не наблюдающихся экспериментально [31,90,91]. Тем самым была подтверждена ортодоксальная квантовая механика. Вместе с тем это означает, что в момент квантового измерения возникают нелокальные корреляционные связи. В эксперименте Аспекта, Далибарда, Роджера [31] было четко показано, что эти связи устанавливаются сверхсветовым образом. Тем самым, естественно, ставится вопрос о том, нельзя ли использовать квантовые корреляции для сверхсветового обмена информацией [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...