Квантоволновые корреляции континуума что это

Проведены новые эксперименты по проверке механизма квантовой запутанности

Подавляющее большинство физиков считает бесперспективными попытки объяснения квантовых корреляций в запутанных состояниях гипотетическим влиянием одной частицы на другую. Эксперименты швейцарских физиков лишний раз показали, насколько «неуклюжим» должно быть такое влияние.

Вначале — комментарий

14 августа в журнале Nature была опубликована статья швейцарских физиков с броским заголовком «Testing the speed of ‘spooky action at a distance’» («Проверка скорости ‘призрачного взаимодействия на расстоянии’»). В разделе News & Views был также опубликован популярный рассказ об этой статье, а спустя несколько часов в самых разных СМИ стали появляться новости одна нелепее другой, вплоть до утверждения, что физикам удалось (уже в который раз!) преодолеть скорость света.

Те издания, которые попытались разобраться в работе, начали с подробных (и в разной степени неудачных) рассуждений про законы квантовой механики, среди которых совершенно затерялась основная суть работы. У читателя, продиравшегося сквозь терминологические заросли, создавалось впечатление, что в этой работе было обнаружено какое-то новое явление, измерена какая-то новая величина — словом, было открыто что-то новое. На самом же деле всё обстоит в точности наоборот — в этой работе ничего нового не было обнаружено, и именно этот факт позволил получить ограничение снизу на некоторую гипотетическую величину (а вовсе не измерить ее!).

Квантовые корреляции

Для того чтобы понять общий смысл работы, не требуется вникать во все квантовомеханические подробности. Достаточно лишь знать, что в нашем мире существуют особые состояния нескольких квантовых частиц — запутанные состояния, у которых наблюдаются квантовые корреляции (вообще, корреляция — это взаимосвязь между событиями выше уровня случайных совпадений). Эти корреляции можно обнаружить экспериментально, что было сделано впервые свыше двадцати лет назад и сейчас уже рутинно используется в разнообразных экспериментах. Подробности этого метода здесь несущественны.

Теперь перейдем непосредственно к работе. Прямо в аннотации к обсуждаемой статье говорится, что в классическом (то есть неквантовом) мире существует два типа корреляций — когда одно событие является причиной другого или же когда у них обоих есть общая причина. В квантовой теории возникает третий тип корреляций, связанный с нелокальными свойствами запутанных состояний нескольких частиц. Этот третий тип корреляций трудно представить себе, пользуясь привычными бытовыми аналогиями, но важно понимать, что для самой теории это и неважно. Главное, чтобы она описывала эксперимент, чтобы она делала нетривиальные предсказания и чтобы они подтверждались. Квантовая механика со всем этим прекрасно справляется.

Однако какой бы стройной ни была теория, ее необходимо проверять всеми доступными способами. Например, в случае квантовой теории уже давно была высказана «крамольная» мысль: а может быть, эти квантовые корреляции есть результат какого-то нового, неизвестного до сих пор взаимодействия, благодаря которому запутанные частицы (и только они!) влияют друг на друга?

Сразу стоит подчеркнуть «ненормальность» такого гипотетического взаимодействия. Квантовые корреляции наблюдаются, даже если детектирование двух разнесенных на большое расстояние частиц происходит одновременно (в пределах погрешностей эксперимента). Значит, если такое взаимодействие и имеет место, то оно должно распространяться в лабораторной системе отсчета чрезвычайно быстро, со сверхсветовой скоростью. А из этого неизбежно следует, что в других системах отсчета это взаимодействие будет вообще мгновенным и даже будет действовать из будущего в прошлое (правда, не нарушая принцип причинности).

Надо сказать, что пока нет никаких серьезных аргументов в пользу такого взаимодействия. Согласно стандартной квантовой механике, квантовые корреляции не передаются ни через какое взаимодействие, они являются проявлением нелокальности (см., например, новость В квантовом мире нет места реализму?). Однако «закрыть» эту возможность может только хорошо поставленный эксперимент. Обсуждаемая статья как раз и была шагом на пути к этому — она хоть и не закрыла, но по крайней мере ограничила эту возможность.

Суть эксперимента

Идея эксперимента состоит вот в чём. Создадим два запутанных фотона и отправим их в два детектора, отстоящих как можно дальше друг от друга (в описываемом эксперименте расстояние между двумя детекторами было 18 км). При этом пути фотонов до детекторов сделаем по возможности одинаковыми, так чтобы моменты их детектирования были максимально близкими. В этой работе моменты детектирования совпадали с точностью примерно 0,3 наносекунды. Квантовые корреляции в этих условиях по-прежнему наблюдались. Значит, если предположить, что они «работают» за счет описанного выше взаимодействия, то его скорость должна превышать скорость света в сотню тысяч раз.

Такой эксперимент, на самом деле, проводился этой же группой и раньше, см., например, статьи The speed of quantum information and the preferred frame: analysis of experimental data и Experimental test of nonlocal quantum correlation in relativistic configurations, опубликованные в 2000-2001 годах. Новизна данной работы лишь в том, что эксперимент длился долго. Квантовые корреляции наблюдались непрерывно и не исчезали ни в какое время суток.

Почему это важно? Если гипотетическое взаимодействие переносится некоторой средой, то у этой среды будет выделенная система отсчета. Из-за вращения Земли лабораторная система отсчета движется относительно этой системы отсчета с разной скоростью. Это значит, что промежуток времени между двумя событиями детектирования двух фотонов будет для этой среды всё время разным, в зависимости от времени суток. В частности, будет и такой момент, когда эти два события для этой среды будут казаться одновременными. (Тут, кстати, используется тот факт из теории относительности, что два одновременных события будут одновременными во всех инерциальных системах отсчета, движущихся перпендикулярно соединяющей их линии).

Если квантовые корреляции осуществляются за счет описанного выше гипотетического взаимодействия и если скорость этого взаимодействия конечна (пусть и сколь угодно большая), то в этот момент корреляции бы исчезли. Поэтому непрерывное наблюдение корреляций в течение суток полностью закрыло бы эту возможность. А повторение такого эксперимента в разные времена года закрыло бы эту гипотезу даже с бесконечно быстрым взаимодействием в своей, выделенной системе отсчета.

К сожалению, этого достичь не удалось из-за неидеальности эксперимента. В этом эксперименте для того, чтобы сказать, что корреляции действительно наблюдаются, требуется накапливать сигнал в течение нескольких минут. Исчезновение корреляций, например, на 1 секунду этот эксперимент не смог бы заметить. Именно поэтому авторы не смогли полностью закрыть гипотетическое взаимодействие, а лишь получили ограничение на скорость его распространения в своей выделенной системе отсчета, что, конечно, сильно снижает ценность полученного результата.

А может быть.

Читатель может спросить: а если всё же описанная выше гипотетическая возможность реализуется, но просто эксперимент из-за своей неидеальности ее проглядел, то означает ли это, что теория относительности неверна? Можно ли использовать этот эффект для сверхсветовой передачи информации или даже для перемещения в пространстве?

Нет. Описанное выше гипотетическое взаимодействие по построению служит единственной цели — это те «шестеренки», которые заставляют «работать» квантовые корреляции. Но уже доказано, что с помощью квантовых корреляций невозможно передать информацию быстрее скорости света. Поэтому каков бы ни был механизм квантовых корреляций, нарушить теорию относительности он не может.

Измениться положение вещей смогло бы, только если бы было открыто что-то принципиально новое, какое-то явление из микромира, никаким боком не вписывающееся в рамки квантовой механики. Но до сих пор ничего подобного в эксперименте не наблюдалось.

Источник: D. Salart et al. Testing the speed of ‘spooky action at a distance’ // Nature. V. 454. P. 861-864 (14 August 2008).

Источник

LiveInternetLiveInternet

—Цитатник

Учение о реинкарнации. Арийская версия (книга) Сегодня у писателя Константина Михайлова.

Чей язык самый вокальный в мире? В силу артикуляционно-физиологических причин в языках мира.

О Страже порога.Об опасности медитаций Прохождение врат элементарного мира может произойти и бе.

—Метки

—Рубрики

—Ссылки

—Новости

—Музыка

—Всегда под рукой

—Поиск по дневнику

—Подписка по e-mail

—Статистика

Квантовые корреляции, пространство и время

Квантовая и мистическая картины мира

Квантовые корреляции, пространство и время

НАШ МИР НЕЛОКАЛЕН. Парадоксы квантовой механики, паранормальные и сверхъестественные явления, магические техники и т.д. имеют своим источником именно нелокальность окружающего мира. А привычные нам понятия пространства и времени возникают как результат взаимодействия подсистем. Они не существуют изначально, они возникают в ходе происходящей при любом взаимодействии декогеренции, то есть процессе перехода чисто-квантовых состояний в смешанные. О том, что такое декогеренция, мы поговорим сейчас подробнее.

Окно в квантовый мир

Так вот, теория декогеренции утверждает, что суперпозиция состояний в какой-либо системе возможна лишь в том случае, если в окружении не записывается информации, достаточной для разделения компонент суперпозиции. Эти слова имеют в теории чёткую математическую формулировку: необходимо, чтобы интеграл перекрытия векторов различных состояний окружения, соответствующих различным компонентам суперпозиции нашей системы, был много меньше единицы. Другими словами, важно, чтобы состояния нашей системы не слишком запутывались с состоянием окружения. Иначе, для существования суперпозиции состояний в какой-либо системе необходимо, чтобы система не взаимодействовала с окружением с силой, достаточной для записи в окружении информации, позволяющей разделить компоненты вектора состояния этой системы.

Таким образом, суперпозиционные состояния могут существовать лишь в замкнутых системах, когда нет взаимодействий, переводящих суперпозицию в смесь. По крайней мере, суперпозицию в открытых системах невозможно наблюдать, если ограничиться лишь самой системой, не затрагивая окружения.

Что же происходит в открытых системах? Очень просто, в них суперпозиционные состояния переходят в смешанные, из-за записи в окружении информации о состоянии системы, происходящей в ходе взаимодействия. Возможны и обратные переходы, от смешанных (классических) состояний к чисто-квантовым. Указанные процессы в настоящее время чрезвычайно интенсивно изучаются в физических экспериментах, направленных на создание квантового компьютера.

Случай, когда наряду с квантовыми корреляциями присутствуют классические корреляции, характерен для всех окружающих нас тел и называется смешанным запутанным состоянием. Смешанно-запутанные состояния возникают из-за взаимодействия объектов друг с другом, что приводит к частичной потере когерентности. Эти состояния можно характеризовать соотношением классических и квантовых корреляций, или, говоря проще, выраженностью классических и квантовых свойств.

Рассмотрим теперь систему, состоящую из двух подсистем: меня и окружающую меня Вселенную. То есть я как бы дополняю Вселенную до целого, и вместе мы образуем замкнутую систему, которая находится в суперпозиционном состоянии. В то же время по отдельности, и я, и окружающая Вселенная находится в смешанном запутанном состоянии в силу наличия взаимодействия между нами. Вопрос: что необходимо, чтобы реально ощущать свою квантовую запутанность с Миром? Возможно ли это, и если да, то до каких пределов? Что необходимо, чтобы иметь возможность осознанно собрать мир вокруг себя, то есть осознанно проявить любую компоненту суперпозиции из бесконечного их числа в векторе состояния Вселенной?

Чуть позже мы выясним, когда и как суперпозиционные и запутанные состояния проявляется в жизни «обычного» человека, а сейчас постараемся разобраться, что же это за «неизменный центр бытия» и «более глубокие структуры» в нашем сознании, и как их можно обнаружить в себе. Сразу скажу, что речь пойдёт об уровне сознания, весьма далёком от обыденного, привычно отождествляющего «Я» с телом и психикой. Чтобы было легче разобраться в этом вопросе, сперва скажем несколько слов об уровнях сознания вообще и пластах восприятия реальности.

Уровни сознания

Всего их у нас будет семь.

Оказывается, помимо пяти названных, существуют ещё два канала, наличие которых мало кем осознаётся: к анал всеобщего единства и канал, где исчезает разделение на бытиё и небытиё, где, как говорил Будда Гаутама, «пустота это форма, а форма это пустота». Все каналы абсолютно равноправны, среди них нет более важных либо предпочтительных, или менее важных.

А фиксируемся в суженном мировосприятии мы только потому, что какие-то события, объекты на одном из каналов вдруг становятся для нас более значимы, чем другие. Мы сами выделяем их, привязываемся к ним и фиксируемся на соответствующем канале восприятия. И далеко не всегда осознаём нашу связанность. А чем сильнее мы привязаны к чему-то одному, тем менее доступными становятся другие пласты реальности. Привязки, по сути, и есть тот самый детектор, который проявляет ту или иную компоненту реальности, просто в силу того, что они обеспечивают энергичное взаимодействие с ней.

Сейчас я характеризовал этот канал с разных сторон, его просто-напросто нельзя охарактеризовать с какой-то одной стороны, их у него очень много, и возможны десятки проекций этого состояния восприятия на плоскость языка. У него есть качественное отличие от предыдущих каналов: если ранее ты действовал в большей или меньшей степени из отделённости от других, из своих личных интересов, то теперь этого нет.

Это коан, коан для искателей, желающих узнать, кто же они на самом деле есть, большинству людей нет никакой «объективной» необходимости его решать.
А кто его решит, увидит, что тот неизменный центр бытия, с которого мы начали, присутствует в каждом из нас и представляет собой не что иное, как целостную Вселенную!

Физические основания для этого вывода просты, это квантовая запутанность состояний в замкнутой системе, называемой Вселенной. Мы их ещё раз коснёмся, когда будем говорить об Источнике Реальности.

А пока отметим, что с позиций физики каналы восприятия отличаются в первую очередь силой взаимодействия с окружением того участка спектра сознания, на котором мы находимся, с которым мы отождествлены, то есть считаем «собой», и его направленностью. Точно так же, как твоё тело состоит из того, что ты ешь, твоя душа состоит из того, на что направлено твоё внимание. Так, при направленности внимания на предметный мир идёт интенсивное взаимодействие с ним, и в сознании отражается большое количество информации об окружении. В силу происходящей при этом декогеренции уровень квантовой запутанности с окружением низок, и мир в этом случае предстаёт перед нами в виде изолированных, классических объектов с установленными причинно-следственными связями. В этом случае ты преимущественно воспринимаешь себя как тело.

Психологический и ментальный уровень восприятия мало отличаются по энергии взаимодействия (т.е. привязок) от физического плана, но здесь уже гораздо чаще осознаётся возможность изменения свойств объекта в ходе контакта с ним. Как мы увидим позже, это связано с тем, что наблюдателей, способных записывать информацию о тонких психических состояниях, гораздо меньше, чем наблюдателей, «видящих» предметный мир. Поэтому степень «объективности» мира здесь другая, и от специфики нашего взаимодействия во многом зависит, как проявится тот или иной человек, каким мы увидим его, и каким он увидит нас. Здесь ты больше воспринимаешь себя как обладателя психики.

Таким образом, каждый видимый слой реальности есть не что иное, как способ описания наблюдателем результатов взаимодействия с окружением того или иного уровня интенсивности, и той или иной направленности. Наш мир нелокален, но мы не будем об этом знать, если останемся локальными наблюдателями.

Метки: нелокальность мира наблюдатель свидетель квантовая механика время пространство восприятие суперпозиция декогеренция

Процитировано 2 раз
Понравилось: 2 пользователям

Источник

eslitak

Продолжаем квантовый ликбез. У тех, кто следит за темой, прошу прощения за задержку и заверяю, что рано или поздно, но я доведу дело до конца.

Этот кусок ликбеза начну с того, чем обычно принято заканчивать: в следующей части мы попробуем «замахнуться» на седьмой постулат. Он, пожалуй, наиболее сложен для восприятия, но без него объяснить факт сверхсветовых квантовых корреляций, надёжно установленный во множестве экспериментов, довольно затруднительно. Вот как раз со стороны корреляций мы и подберёмся к сути седьмого постулата. Заодно мы узнаем, наконец, что такое на самом деле квантовый спин.

Корреляция – это наблюдаемое соответствие между различными рядами явлений или событий. Например, регулярно наблюдая за погодой, мы можем установить явную корреляцию между явлениями «молния» и «гром», ведь молния всегда или почти всегда сопровождается громом. Или другой случай корреляции: можно убедиться, что все или почти все жители Албании знают албанский. Мы понимаем, что если наблюдается чёткая корреляция, значит, между явлениями имеется какая-то взаимосвязь. Даже наши дремучие предки интуитивно понимали это, пусть они и не ведали такого слова «корреляция». Также мы понимаем, что эта взаимосвязь может быть двух типов. Либо одно явление является причиной другого, как в случае с молнией и громом, либо оба явления являются следствием какой-то общей причины, как в случае с албанским.

Первый тип корреляции подразумевает, что между явлениями действует какая-то связь. Пример: корреляция между выстрелом охотника и сбитой уткой обусловленная существованием «канала связи» между ружьём и его целью.

Заметим, что первый, «связной» тип корреляции тоже не обходится без «программы», ведь один объект (следствие) должен обеспечивать определённую, запрограммированную реакцию на сигнал от второго объекта (причины). Второй, «программный» тип корреляции, в свою очередь, не обходиться без каналов связи. Только они существуют не между коррелирующими объектами, а между общей причиной и каждым из объектов. Но всё же, основополагающей причиной в первом типе корреляция следует считать связь, а во втором – программу.

Ладно, думаю, вы уже прониклись смыслом корреляции, пора вернуться к основному предмету нашего ликбеза. В классической физике корреляции наблюдаются сплошь и рядом, собственно, весь предмет физической и вообще любой науки и состоит в поиске корреляций и выяснении их причин. Давайте рассмотрим простую ситуацию: в некой системе отсчёта покоится физическое тело. Покоится – значит, импульс тела равен нулю. Но вот в какой-то момент тело под действием внутренних сил разваливается на две части, которые разлетаются в разные стороны. Наглядный «механический» пример показан на рисунке 14.1.

На верхнем рисунке (а) – неподвижное тело, состоящее из двух шариков, которые распирает пружинка, но удерживает нитка. В какой-то момент нитка рвётся, пружинка разжимается и толкает шарики в разные стороны – эта ситуация показана на нижнем рисунке (б). Если мы после этого измерим импульсы обеих частей, то мы, конечно же, обнаружим, что они одинаковы по величине и противоположны по направлению. В порядке занудства: это верно при условии, что измерения импульсов проводятся в той же системе отсчёта, где исходное тело покоилось. И сколько бы раз не проводился этот опыт, результат будет именно таким. Стало быть, имеет место полная корреляция. Задумаемся, какова причина этой корреляции. Ура, мы только что открыли закон сохранения импульса. Эта та самая «программа» которая эту нашу корреляцию и предопределяет! J

Точно так же мы можем «открыть» закон сохранения момента импульса. Краткая справка для тех, кто забыл, что такое момент импульса. Импульс как таковой – это вектор, который характеризует направление и количество поступательного движения тела в определённой системе отсчёта. Момент импульса – тоже вектор, который характеризует направление и количество вращательного движения тела вокруг определённой оси.

Можно рассмотреть и такой мысленный эксперимент с механической моделью. Пусть имеется неподвижное тело, его момент импульса равен нулю (тело не вращается). В какой-то момент исходное тело под действием внутренних сил разваливается на две части так, что каждая часть начинает вращаться. Этот случай иллюстрирует рисунок 14.2.

На верхнем рисунке (а) опять видим неподвижное тело из двух шариков. Сжатая пружинка пытается растолкать шарики, но нитка не даёт. Когда нитка рвётся, шарики разлетаются, и при этом каждый из них вращается вокруг своей оси. Если мы теперь измерим момент импульса каждой из частей, то вновь обнаружим чёткую корреляцию: моменты импульсов частей будут всегда равны по величине и противоположны по направлению.

Квантовые частицы тоже обладают моментом импульса. Но если момент импульса классического тела имеет одно единственное значение, то квантовый объект обладает всеми возможными значениями момента импульса одновременно. В предыдущей части мы рассматривали квантовое состояние частиц в координатном и импульсном представлении. Аналогично, можно рассмотреть квантовое состояние в «моментоимпульсом» представлении. Такое представление квантового состояния называется «спин».
Авторы популярных материалов по квантовой механике обычно пишут, что спин можно в первом приближении представлять себе как классическое вращение частицы. Но аккуратно оговаривают, что это весьма примитивное представление. Теперь у нас достаточно знаний, чтобы этот примитивизм побороть. Спин – это бесконечная совокупность виртуальных классических вращений, в разных направлениях и с разными угловыми скоростями. Или, скажем менее образно, но более корректно: спин – это совокупность всех мыслимых виртуальных длин и направлений вектора момента импульса.

Дальше мы будем разбирать квантовые «чудеса» именно на пример спина. Это весьма удобная штука по двум причинам.

Во-первых, спин – это стационарное состояние. Если квантовый объект не подвергать никаким специальным воздействиям, то его спин остается неизменным во времени.

Кстати, в книжках вы можете встретить такой термин: «измерение спина». Знайте, что это, не совсем корректно. Спин – это квантовое состояние, его параметры измерить невозможно. Измеряется именно классический момент импульса. Или, если придерживаться стиля нашего повествования, то надо говорить так: при измерении осуществляется случайный выбор одного из реализуемых виртуальных классических значений момента импульса. Тем не менее, словосочетание «измерение спина» в физике прижилось, ну и ладно, главное, чтобы вы чётко понимали, о чём речь.

Итак, измерение абсолютной величины момента импульса фермиона может дать только одно значение. А коли так, то и нет особого смысла эту абсолютную величину измерять. Для упрощения рассуждений можно принять её равной условной единице.
Зато есть смысл измерять направление вектора момента импульса. Это направление само по себе не квантуется. Однако, вот какая штука: все приборы для измерения момента импульса частиц имеют собственное направление, жестко заданное конструкцией. Условно говоря, у прибора есть «низ» и есть «верх». Ну, на вроде того, как «низ» и «верх» есть у игрушки «ванька-встанька». Именно относительно этого направления «низ–верх» измеряется момент импульса попавшей в прибор частицы. Значит, при одном измерении мы можем получить лишь один из двух возможных результатов: либо измеренное направление момента импульса частицы совпадёт с собственным направлением прибора, либо окажется противоположным ему. Можно ещё так сказать: из бесконечного числа в принципе реализуемых групп виртуальных направлений момента импульса, прибор может реализовать виртуальный вариант только из двух групп. Из такой, в которой момент импульса совпадает с направлением прибора, или из такой, в которой эти направления противоположны. В первом случае говорят: «спин положительный», или, поскольку речь идёт об измерении направления – «спин вверх». Во втором случае говорят: «спин отрицательный» или «спин вниз».

Вернёмся к корреляциям. Выше мы рассмотрели пример корреляции в классической физике: моменты импульса двух кусков распавшегося тела коррелируют между собой (рисунок 14.2). А как с этим делом у квантовых частиц? Ответить на этот вопрос нам поможет эксперимент, показанный на рисунке 14.3.

Начальные условия эксперимента таковы (рисунок 14.3-а): у нас имеется два прибора для измерения момента импульса: П1 и П2. Собственные направления приборов, показанные на рисунке толстой серой стрелкой, сориентированы в пространстве одинаково. Прибор снабжен индикаторами, выдающими результат измерения. И есть некая исходная частица с нулевым моментом импульса.

В какой-то момент времени исходная частица распадается на два фермиона, назовём их условно «левый» и «правый» (рисунок 14.3-б). Каждая из двух частиц в период между рождением и измерением пребывает в неопределённом состоянии, это показано на рисунке смесью красного и синего цвета.

Затем мы измеряем момент импульса левой частицы прибором П1, момент импульса правой частицы – в прибором П2 (рисунок 14.3-в). На рисунке прибор П1 выдаёт положительный результат, состояние левого фермиона определяется как «спин вверх», что показано красном цветом и стрелочкой вверх. Прибор П2 выдаёт отрицательный результат, состояние правого фермиона – «спин вниз» – синий цвет и стрелочка вниз.

Пусть это очень упрощённое и схематичное описание эксперимента, но поверьте, технически опыт такого рода хоть и сложен, но вполне реализуем, и неоднократно проводился.

Как мы уже выяснили, каждый прибор может выдать только один из двух результатов измерения: 〈 + 〉 (направление момент импульса частицы совпал с собственным направлением прибора) или 〈 – 〉 (направление момента импульса частицы противоположно собственному направлению прибора). Стало быть, теоретически возможны четыре комбинации результатов, которые удобно будет обозначить так:
〈 +L;+R 〉
〈 –L;+R 〉
〈 +L;–R 〉
〈 –L;–R 〉
Слева в скобках – результат измерения момента импульса левой частицы прибором П1. Справа – результат измерения момента импульса правой частицы прибором П2.

Но практически, многократно проделав этот опыт, мы увидим, что встречаются только две комбинации результатов: 〈 –L;+R 〉 или 〈 +L;–R 〉, примерно с равной вероятностью. Результатов 〈 +L;+R 〉 и 〈 –L;–R 〉 не будет. То есть, измеренные моменты импульсов двух таких частиц всегда противоположны друг другу, но никогда не совпадают по направлению. Наблюдается строгая корреляция моментов импульсов левой и правой частиц, как и в случае с классическими шариками (опыт 14.2). Так мы убеждаемся, что квантовые объекты тоже подчиняются закону сохранения импульса.
Вот здесь, казалось бы, мы вступаем в противоречие с квантовыми принципами. Смотрите, в классическом случае результат будущего измерения момента импульса каждого из двух «осколков» предопределяется непосредственно при распаде исходного тела. Именно эта предопределённость обеспечивает корреляцию результатов измерений.

Однако с квантовой точки зрения предопределённости не существует. Если рассматривать одну (любую) из частиц пары, то результат измерения её момента импульса выбирается абсолютно случайно из двух виртуальных реализуемых возможностей. В нашем случае эти возможности равновероятны. Но если нет предопределённости, то о классическом, «программном» типе корреляции и речи быть не может.

Тут «здравый смысл» в левое ухо нашептывает, что после такого опыта на идеях квантовой механики следует поставить крест. Так думал даже великий Эйнштейн. Он, когда утверждал: «Бог не играет в кости», как раз имел в виду, что никакой неопределённости не существует. Однако позже другой великий физик Белл выяснил, что, оказывается, можно проделать эксперимент, который поможет выяснить, с каким типом корреляции мы тут имеем дело. Такой эксперимент действительно был неоднократно поставлен, и он, как это ни печально для «здравого смысла», показал несостоятельность классического детерминизма. В результате эксперимента выяснилось, что до самого момента измерения результат не предопределён.
Да, если что, здесь я не планирую «ликбезить» на предмет неравенств Белла и опытов по их проверке, потому что однажды я уже это проделал. Так что если кому нужна доступная «простому смертному» информация по этой теме, то прошу заглянуть сюда.

Что, по душе вам такое объяснение корреляции через загадочный канал связи? Нет? Мне тоже. Как минимум потому, что такая мгновенная связь противоречит специальной теории относительности, утверждающей, что никакое взаимодействие не может распространяться мгновенно. Поэтому в следующей части я предложу вам такое объяснение корреляции, которое никакой «суперсвязи» не требует и при этом полностью укладывается в логику нашего повествования.

Источник