Bell arba CHSH (Clauser-Horne-Shimony-Holt) nelygybių testavimas atlieka lemiamą vaidmenį tiriant pagrindinius kvantinės mechanikos principus, ypač susijusius su lokalumu ir realizmu. Bell arba CHSH nelygybių pažeidimas rodo, kad kvantinės mechanikos prognozės negali būti paaiškintos vietinėmis paslėptų kintamųjų teorijomis, kurios laikosi tiek lokalumo, tiek tikroviškumo. Tačiau norint suprasti šių pažeidimų pasekmes kvantinės mechanikos pobūdžiui, būtina giliau įsigilinti į lokalumo ir realizmo sąvokas.
Lokalumas fizikoje reiškia idėją, kad tolimi įvykiai negali turėti tiesioginės įtakos vienas kitam, jei jie yra atskirti erdvėje, o tai reiškia, kad informacija negali sklisti greičiau nei šviesos greitis. Kita vertus, realizmas teigia, kad fizinės sistemos turi tiksliai apibrėžtas savybes, nepriklausomai nuo stebėjimo ar matavimo. Bell arba CHSH nelygybių pažeidimas rodo, kad bent vienas iš šių principų, lokalumas arba realizmas, kvantiniame pasaulyje nepalaikomas.
Kai eksperimentuose pažeidžiamos Bell arba CHSH nelygybės, tai reiškia, kad kvantinė mechanika leidžia nustatyti koreliacijas tarp tolimų dalelių, kurių negalima paaiškinti klasikine fizika. Šios koreliacijos, žinomos kaip įsipainiojimas, yra kvantinės mechanikos požymis ir buvo eksperimentiškai patikrintos daugelyje tyrimų. Įsipainiojusios dalelės turi stiprią koreliaciją, todėl vienos dalelės matavimas akimirksniu nustato kitos būseną, neatsižvelgiant į jas skiriantį atstumą.
Bell arba CHSH nelygybių pažeidimas rodo, kad šios koreliacijos yra stipresnės nei tai, ką galima paaiškinti vietinėmis paslėptų kintamųjų teorijomis, kurios daro prielaidą, kad egzistuoja iš anksto nustatytos dalelių savybės, lemiančios jų elgesį. Priešingai, kvantinė mechanika rodo, kad dalelės neturi tam tikrų savybių prieš matavimą ir kad jų elgesys iš esmės yra tikimybinis.
Todėl Bell arba CHSH nelygybių pažeidimas nereiškia lokalumo pažeidimo, o veikiau meta iššūkį klasikinei realizmo sampratai, o tai rodo, kad kvantinė mechanika gali apimti įgimtą atsitiktinumą ir nevietines koreliacijas, kurios nepaiso grynai realistinio aiškinimo. Tai turi didelės įtakos mūsų supratimui apie esminę tikrovės prigimtį ir klasikinės fizikos apribojimus aiškinant kvantinius reiškinius.
Bell arba CHSH nelygybių patikrinimas suteikia tvirtų įrodymų, kad kvantinė mechanika pranoksta klasikines lokalumo ir realizmo intuicijas, atverdama naujas galimybes tyrinėti paslaptingas ir priešingas kvantinio pasaulio savybes.
Kiti naujausi klausimai ir atsakymai apie CHSH nelygybė:
- Apibūdinkite nuolatines pastangas kurti eksperimentus, kurie gali pašalinti visas spragas vienu metu ir pateikti dar svaresnių įrodymų prieš vietinį realizmą.
- Kokios yra spragos, kurios buvo pašalintos atliekant CHSH nelygybę tikrinančius eksperimentus, ir kodėl jas svarbu pašalinti?
- Kaip Alisa ir Bobas naudoja savo bendrą įsipainiojusią būseną, kad sukurtų nevietines koreliacijas CHSH žaidime?
- Paaiškinkite CHSH nelygybę ir jos reikšmę tikrinant kvantinės mechanikos prognozes, palyginti su vietiniu realizmu.
- Kas yra kvantinis susipynimas ir kuo jis skiriasi nuo klasikinių koreliacijų?