Beweise für Verstöße gegen die Bell-Ungleichung für EPR-Ansprüche von 1935?

Ist es möglich, dass Bell-Ungleichheitstests experimentelle Beweise zur Unterstützung der EPR-Behauptungen in ihrem Artikel von 1935 mit dem Titel "Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Betrachted Complete?" liefern, in dem Bell-Tests lokalen Realismus als Ursache für Verschränkung eliminieren, aber zulassen Korrelationen, die möglicherweise nicht kausal sind? Kurz gesagt, ist es möglich, dass Quantenverschränkung einfach nicht kausal ist und daher niemals eine Gelegenheit bieten wird, Kommunikation zu ermöglichen?

"Ist die Welt lokal realistisch?" ist eine philosophische Frage und Bells Ungleichungen sind eine philosophische Antwort, ähnlich wie "Sieht so aus, als wären wir nicht mehr in Kansas!". Das Problem für Philosophen dabei ist, dass wir nie in Kansas waren, die Welt von Anfang an nie klassisch war und lokaler Realismus nur ein Skaleneffekt ist, nicht anders als die Existenz klassischer Materie. Am Ende des Tages ist da keine Physik drin.

Antworten (2)

Ja - diese Experimente wurden durchgeführt, am bekanntesten von Aspect et al., aber auch von anderen, siehe Wikipedia . Sie alle beobachteten Verletzungen der Bellschen Ungleichungen - Unsere Welt ist also nicht lokal-realistisch im Sinne Einsteins.

Eine Erweiterung der Bellschen Ungleichungen durch Legett (Legett-Ungleichungen) gilt für nicht-lokale realistische Theorien. Ihre Verletzung wurde ebenfalls beobachtet und schloss daher auch diese spezielle Version von "Realismus" aus.

Unabhängig davon ist es nach dem No-Communication-Theorem unmöglich, Informationen per Quantenverschränkung zu senden . Das Problem besteht im Wesentlichen darin, dass man zusätzliche Informationen benötigt, um die beobachteten Zustände der verschränkten Teilchen zu verstehen, diese Informationen können jedoch nur über klassische Kanäle übertragen werden.

Wenn wir die Lokalität nicht erklären/beweisen können, bedeutet das nicht, dass sie sofort nicht-lokal ist. Wurden genügend Experimente durchgeführt? Das glaub ich nicht. Kann ich auf die Detaildaten zugreifen? Wo, ich möchte eine Analyse der experimentellen Daten durchführen. Zuerst wollte ich die Experimente selbst machen, aber es scheint ziemlich schwierig/teuer zu sein, die Ausrüstung und die Umgebung zu bekommen. Daher sollten detaillierte Daten ausreichen. Darüber hinaus zielen alle sichtbaren experimentellen Bemühungen darauf ab, die Nicht-Lokalität zu beweisen, es gibt keine Bemühungen in die andere Richtung.
Ich stimme Daniel zu. Bei den Bell-Tests scheint es darum zu gehen, lokale Wechselwirkungen auszuschließen, die sich auf wahrscheinliche Ergebnisse auswirken. Jeder Bell-Test scheint also zu liefern, dass es eine nicht lokal auftretende, nicht kausale Korrelation gibt (mit einer Zufallsrate, von der wir erwarten würden, dass sie 50 % beträgt). Für mich demonstrieren solche Tests also, dass Einstein, Podolsky und Rosen Recht hatten, dass nur lokaler Realismus und Kausalität ein Mittel für bestimmtes Wissen über ein System liefern.

Abgesehen von dem "Ja" als erstem Wort in @Daniels Antwort denke ich, dass der Rest seiner Antwort richtig ist. EPR behauptete, eine „gruselige Fernwirkung“ zu haben, und dass es bewies, dass QM nicht wahr sei. Bells Theorem und Ungleichungen sowie die durchgeführten Experimente bewiesen, dass es kein solches Problem gab, dass QM keine Erklärung lokaler versteckter Variablen zulässt, indem objektive Experimente auf verschiedene Weise durchgeführt wurden, die der Absicht von EPR entsprechen. Ja oder Nein hängt davon ab, welche genauen Wörter man verwendet. Um genauer und genauer zu sein, siehe unten.

Im Laufe der Jahre gab es viele Experimente, die den Satz von Bell und Ungleichungen testeten. Sie kamen alle zu dem Schluss, dass die Quantenmechanik, wie Bells Theorem behauptet, andere Ergebnisse vorhersagt, als die Annahmen des lokalen Realismus vorhersagen würden, und diese Experimente zeigten die quantenmechanischen Ergebnisse. Lokaler Realismus bedeutet einfach zwei Dinge: Das eine ist Lokalität oder kausale, nicht augenblickliche Verbreitung von Informationen; Der zweite, Realismus, ist den Physikern vielleicht besser bekannt als die Existenz verborgener Variablen, die dann die Ergebnisse eines quantenmechanischen Systems bestimmen. Diese Experimente zeigten also, dass lokaler Realismus keine mögliche Alternative oder Möglichkeit ist, die Quantenmechanik zu erklären.

Dies war eigentlich der Beginn der Quanteninformationstheorie (und vieler Experimente und so weiter).

Aber diese Experimente hatten alle einige Schlupflöcher, die Dinge konnten auf eine Weise ziemlich knifflig werden, die man am besten direkt oder durch Zusammenfassungen liest. Der Wikipedia-Artikel, auf den unten verwiesen wird, fasst das meiste davon zusammen. Es erwähnt und verweist auch auf Experimente, die in jüngerer Zeit durchgeführt wurden, erst im Dezember 2015 (oder vielleicht gerade damals veröffentlicht), die lückenlos waren, und dies behauptete, das Problem ein für alle Mal zu lösen (wie von den meisten Physikern vermutet und gezeigt). , wenn auch nicht ganz schlüssig, in vielen Experimenten). Der Satz von Ergebnissen, auf die verwiesen wird, beanspruchte eine Ergebnissicherheit von über 5 Sigma.

Siehe den Wikipedia-Artikel für einige der Schlupflöcher und den Verweis auf die schlupflochfreien Experimente von 2015. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Loopholes_in_Bell_test_experiments

Übrigens ist QFT von Natur aus lokal und ohne versteckte Variablen (dh nicht realistisch in dem Sinne, der in diesen Artikeln verwendet wird).

Aufgrund der Arbeit an der Informationstheorie ist es jetzt auch ziemlich gut verstanden und akzeptiert, wie das damit verbundene Problem des Zusammenbruchs der Wellenfunktion aufgrund von Dekohärenz durch Wechselwirkungen mit der Umgebung (ob Sie messen oder nicht) stattfindet (oder wirklich ist) und auch gut verstanden als makroskopische Annäherung, wenn viele Wechselwirkungen mit der Umgebung so auftreten, dass eine mikroskopische QM-Beschreibung der makroskopischen Beschreibung Platz macht. Im QM ist dies auch mit Dichtematrizen gut beschrieben und formalisiert.

Vor Bells Theorem und den Experimenten hat das EPR-Paradoxon einige Physiker gestört, aber die meisten haben es ignoriert. Es ist mittlerweile bekannt und steht auf festem Boden, dass es Verstrickung zwar gibt, aber damit nicht wirklich eine gespenstische Fernwirkung (im Sinne Einsteins) gemeint ist, noch dass QM-Ergebnisse durch irgendeine verborgene Realität vorgegeben oder verborgen sind Variablen.