В статье «Квантовая нелокальность как аксиома» (Popescu, S. & Rohrlich, D. Found Phys (1994) 24: 379. https://doi.org/10.1007/BF02058098 ) утверждается, что традиционный формализм квантовой механики имеет индетерминизм как аксиому и нелокальность как теорему. В отличие от стандартного подхода, в этой статье авторы начинают с двух аксиом (релятивистской причинности и нелокальности) и продолжают делать вывод о том, что квантовая теория должна быть индетерминированной.
Мой вопрос таков: какую теорему имели в виду авторы, когда упоминали, что нелокальность — это теорема, а индетерминизм — это аксиома? Другими словами, как вывести нелокальность из индетерминизма? Насколько мне известно, нелокальность возникает главным образом из-за того, как строятся симметричные и антисимметричные волновые функции, чтобы объяснить неразличимую природу квантовых частиц.
Далее я использую версию статьи в формате arXiv .
Слово теорема не используется в статье ни разу. Слово «аксиома» никогда не относится к индетерминизму (это слово используется только один раз в конце статьи). Поэтому мы не можем утверждать, что авторы упоминают, что «нелокальность — это теорема, а индетерминизм — это аксиома». Это появляется только в аннотации к версии 1994 года, указанной в вопросе (у меня нет доступа к самой статье, пожалуйста, поправьте меня, если она существенно отличается), где это может быть риторическим злоупотреблением языком.
Нелокальность в квантовой механике проявляется через нелокальные корреляции: потому что ЭПР-корреляции не могут быть объяснены скрытыми переменными, что было экспериментально доказано Аленом Аспектом и многими другими коллективами в виде наблюдаемых нарушений неравенств Белла ( CHSH в статье ), мы можем считать их нелокальными. Соответствующей теоремой здесь является теорема Белла , которая утверждает, что «никакая физическая теория локальных скрытых переменных никогда не сможет воспроизвести все предсказания квантовой механики».
Индетерминизм в квантовой механике проявляется в некоторых изложениях, где считается, что за эволюцию квантовой системы во времени конкурируют два закона: детерминированный, когда система не измеряется (унитарное уравнение Шрёдингера), и недетерминированный ( коллапс/уменьшение) при измерении. Поскольку результаты измерений предсказываются только с помощью вероятностей ( правило Борна ), можно сказать, что квантовая механика не является детерминированной. Обратите внимание, что многие люди по-прежнему утверждают, что КМ является детерминированным, и считают, что проблема измерения должна решаться с помощью подходов декогеренции, где все происходит в рамках унитарной эволюции; жюри еще нет .
Теперь о формулировке нелокальности и детерминизма: именно потому, что результаты измерения являются вероятностными, нам понадобятся скрытые переменные для объяснения корреляций ЭПР. Поскольку они исключаются экспериментально, у нас остаются отдаленные корреляции, которые без скрытых переменных по определению являются нелокальными: то, что мы называем здесь скрытыми переменными, — это то, что локально перемещается по запутанным частям квантовой системы.
В этом смысле индетерминизм был бы экспериментальным фактом (а не аксиомой), а нелокальность — логическим следствием в контексте реалистических интерпретаций квантовой механики.
Предположим, мы посылаем один фотон в диагональное зеркало, наполовину посеребренное, так что фотон может быть обнаружен позже в двух разных местах, А и В, каждое с вероятностью 1/2. Если мы требуем, чтобы энергия не просто сохранялась в среднем, а точно сохранялась, в соответствии с экспериментом Боте-Гейгера 1926 г., то должна существовать совершенная антикорреляция между обнаружением в точке А и обнаружением в точке В. А и В могут быть пространственноподобны в отношении друг к другу, так что корреляция демонстрирует довольно серьезный тип нелокальности.
пользователь191891
Стефан Ролланден
Стефан Ролланден