El primer experimento que prueba correctamente la violación de la desigualdad de Bell.

El principal autor de la investigación, Bas Hensen, y el profesor Ronald Hanson establecieron la configuración del experimento de Bell en el punto A donde se emiten electrones.

En 1935, Albert Einstein cuestionó el principio de la teoría cuántica de que observar una sola partícula afecta instantáneamente al estado de la partícula asociada a ella, donde sea que esté. Esto significa que la información de partícula a partícula se transmite más rápido que la velocidad de la luz, lo que Einstein consideró imposible e incompatible con la teoría de la relatividad.

Los físicos de los años 70 intentaron verificar esta propiedad de las partículas. Para esto, se formularon las llamadas desigualdades de Bell y las condiciones del experimento de Bell. Pero los científicos no lograron deshacerse de los problemas de la configuración experimental o las lagunas , que no nos permitieron llamar al experimento limpio y correcto, refutando realmente la teoría de la relatividad y demostrando la transferencia de información más rápido que la velocidad de la luz. Estas lagunas permitieron explicar la transferencia de información supuestamente más rápida que la velocidad de la luz por otros factores locales.

Solo ahora, los investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos) lograron por primera vez en la historia llevar a cabo un experimento correcto de Bell, evitando los problemas bien conocidos de la configuración experimental: escapatoria local y detección de detección.

Los expertos de la Universidad Tecnológica de Delft verificaron las condiciones de partículas a una distancia de 1.3 km (en el campus) y registraron una coincidencia de ~ 96%. Esto es más que lo predicho por el teorema de Bell.

Los resultados y la técnica experimental se publican en el artículo " Violación de la desigualdad de Bell sin escapatorias utilizando espines de electrones separados por 1.3 kilómetros ", revista Nature, fecha de publicación 21 de octubre de 2015 ( pdf ).

En la ilustración: punto A a la izquierda con uno de los dos diamantes, el otro diamante está en el extremo opuesto del campus a la derecha. Entre ellos, el punto C, donde se encuentra el divisor (separador) de la viga.



El teorema de Bell muestra que, independientemente de la presencia real en la teoría de la mecánica cuántica de algunos parámetros ocultos que afectan cualquier característica física de una partícula cuántica, se puede llevar a cabo un experimento en serie, cuyos resultados estadísticos confirman o refutan la presencia de dichos parámetros ocultos en la teoría de la mecánica cuántica. Relativamente hablando, en un caso, la relación estadística no será más de 2: 3, y en otro, al menos 3: 4.

Las condiciones del experimento de Bell se explican en el video sobre el ejemplo de un par de visitantes del restaurante "atados" por lazos de amor que deben pedir diferentes vinos en un vaso y una botella. Pueden acordar una estrategia por adelantado, pero no pueden intercambiar información durante el "juego".



El logro principal del grupo de experimentadores en el último experimento es una técnica avanzada que nos permitió eliminar las lagunas de localización y detección. Para hacer esto, usaron dos detectores de diamantes (en los puntos A y C en el diagrama anterior) y un divisor de señal en el medio entre ellos. Los giros de electrones se midieron usando pulsos de microondas y láser en detectores en lados opuestos del campus. La arquitectura de la configuración con separación de haz y detección de espín de electrones acoplados está diseñada de tal manera que los electrones acoplados no puedan intercambiar información utilizando ninguno de los vacíos conocidos durante la medición.



El experimento demostró una violación del concepto de realismo local , que combina el principio de localidad con la suposición "realista" de que todos los objetos tienen valores "objetivamente existentes" de sus parámetros y características para cualquier medida posible que se pueda hacer en estos objetos antes de realizar estas medidas.

En realidad, se confirmó el principio de la mecánica cuántica de que los electrones no tienen características hasta que se observan utilizando un detector. Hasta este punto, las partículas existen en varios estados simultáneamente.

Es cierto, algunos expertos independientes dicenque hay una tercera escapatoria que no se eliminó durante el experimento. El hecho es que la separación aleatoria de electrones con diferentes espines puede no ser completamente aleatoria, pero puede ocurrir con cierta regularidad oculta. Por lo tanto, es demasiado pronto para hablar con total certeza sobre la violación de la teoría de la relatividad y la equivocación de Einstein.

El próximo año, se llevará a cabo un experimento más avanzado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, en el que los detectores verificarán las características de los fotones de diferentes partes de la Galaxia; ciertamente no habrá ninguna de las tres lagunas.

Source: https://habr.com/ru/post/es385631/