第一个正确证明违反Bell不等式的实验

主要研究作者巴斯·亨森（Bas Hensen）和罗纳德·汉森（Ronald Hanson）教授在贝尔发射电子的A点建立了一个实验装置。

1935年，爱因斯坦（Albert Einstein）质疑量子理论的原理，即观察单个粒子会立即影响量子理论。无论它在哪里，都将变为与之关联的粒子的状态。这意味着从粒子到粒子的信息传输要比光速快，爱因斯坦认为这是不可能的，并且与相对论不相容。

70年代的物理学家试图验证粒子的这种特性。为此，制定了所谓的贝尔不等式和贝尔实验条件。但是科学家并没有设法摆脱实验装置或漏洞的问题，这些问题并不能使我们称该实验是正确无误的，实际上是在反驳相对论并证明信息的传递要比光速快。这些漏洞使得解释其他地方因素据称比光速快的信息传输成为可能。

直到现在，来自代尔夫特科技大学（荷兰）的研究人员有史以来第一次进行了正确的贝尔实验，避免了实验装置的两个众所周知的问题：位置漏洞（位置漏洞）和检测漏洞（检测漏洞）。

代尔夫特理工大学的专家测试了1.3公里（在校园内）的粒子，并记录了约96％的匹配率。这比贝尔定理所预测的要多。

该结果和实验技术发表在《自然漏洞》（发表于2015年10月21日，英文版）上的文章“ 使用自旋为1.3公里的电子自旋违反了贝尔的无漏洞贝尔不等式 ” 。

在图示中：左侧的A点带有两个菱形之一，另一个菱形位于右侧校园的另一端。在它们之间-点C，是光束的分离器（分离器）所在的位置。



贝尔定理表明，无论在量子力学理论中是否存在影响量子粒子任何物理特性的一些隐含参数，都可以进行一系列实验，其统计结果证实或证明了量子力学理论中这些隐含参数的存在。相对而言，在一种情况下，统计比例将不超过2：3，在另一种情况下，统计比例至少应为3：4。

视频中以一对夫妇被恋爱“束缚”的餐馆访客为例说明了贝尔实验的条件，这些餐馆访客必须在杯子和瓶子中订购不同的葡萄酒。他们可以事先商定策略，但不能在“游戏”期间交换信息。



该组实验人员在上一个实验中的主要成就是一项先进的技术，该技术可以消除定位和检测方面的漏洞。为此，他们使用了两个菱形检测器（在上图中的A点和C点）和一个中间的信号分离器。在校园相对两侧的探测器中使用微波和激光脉冲测量电子自旋。具有耦合电子的束分离和自旋检测的设置的体系结构被设计为使得耦合的电子在测量期间不能使用任何已知的漏洞来交换信息。



实验证明违反了局部现实主义的概念，该概念将局部性原理与``现实''假设相结合，即所有对象在进行这些测量之前可以对这些对象进行任何可能的测量，其参数和特性均具有``客观存在''的值。

实际上，量子力学的原理被确认为电子没有特征，直到使用检测器观察到它们为止。到目前为止，粒子同时以几种状态存在。

是的，一些独立专家说实验中没有消除第三个漏洞。事实是，具有不同自旋的电子的随机分离可能不是完全随机的，而是可能以某种隐藏的规律性发生。因此，现在就完全肯定地谈论违反相对论和爱因斯坦的错误还为时过早。

明年，将在麻省理工学院举行一个更高级的实验，其中探测器将检查来自银河不同部位的光子的特性-那里的三个漏洞可能都不存在。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN385631/