Die Tatsache, dass die Quantenmechanik nichtlokal ist, ist schon lange bekannt, seit den Arbeiten von Bell (1966 und später) und den Gruppenexperimenten von Aspect, die die CHSH-Ungleichung vom Bell-Typ bestätigen (1980 und später).
Genauer gesagt wurde bewiesen, dass es Ergebnisse gibt, die in Experimenten mit verschränkten Teilchen erhalten wurden, die nicht durch lokale Verteilung von Variablen erklärt werden können. Einfach ausgedrückt scheint es, dass während der von Bob durchgeführten Messung bekannt ist, was Alice gemessen hat (oder ob sie gemessen hat) und umgekehrt.
( Anmerkung : Nach den Experimenten, die die Ungleichungen vom Bell-Typ testeten, in den Jahren 1990 und danach, kamen sogenannte kontextuelle Beweise : hauptsächlich das Hardy-Paradoxon und das GHZ-Experiment . Sie bewiesen die Nicht-Lokalität ohne versteckte Variablenverteilungen, per Einzelexperimente. Aber diese Experimente scheinen mehr zu tun, sie lassen sogar Zweifel an der Möglichkeit aufkommen, Verschränkungsergebnisse mit nicht-lokalen , deterministischen versteckten Variablen zu erklären.)
Dieses Ergebnis kann jedoch nicht zum Durchführen von FTL-(schneller-als-Licht)-Kommunikation ausgenutzt werden.
Was ist der allgemeinste Beweis für diese Aussage? Hat es etwas mit dem QM zu tun (hängt es davon ab)?
Ein Vorschlag: Eine Maschine, die FTL-Nachrichten übertragen kann, erscheint aus der Sicht einiger Koordinatenrahmen als eine Maschine, die Nachrichten in der Zeit zurücksendet. Nun, zumindest in unserem Teil des Universums können wir die Vergangenheit nicht ändern. Ich betrachte dies als das grundlegendste Argument, da es sich nicht auf QM oder Thermodynamik oder andere Bereiche der Physik stützt.
Gibt es andere Vorschläge für einen allgemeinen Beweis? Könnte es sein, dass wir die No-FTL-Kommunikation nicht ohne Argumente unter Berufung auf QM beweisen können?
Es wurde nicht gezeigt, dass die Quantenmechanik nicht lokal ist. Vielmehr sind Theorien über verborgene Variablen, die dieselben Vorhersagen treffen wie die Quantenmechanik, nicht lokal. Quantensysteme können in Form von Observablen beschrieben werden, die sich lokal entwickeln. Diese Observablen werden durch hermitische Operatoren dargestellt, nicht durch verborgene Variablen, dh einzelne Zahlen. Bei einer Verschränkung, wie sie in Aspekt-Experimenten zu sehen ist, haben zwei Systeme Observablen, die lokal unzugängliche Informationen enthalten: Informationen, die nur durch Vergleich der Werte der Observablen eines Systems mit denen eines anderen aufgedeckt werden können:
http://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007
http://arxiv.org/abs/1109.6223 .
Die Quantenmechanik bietet keine Mittel für die FTL-Kommunikation, da sich Quantensysteme vollständig lokal entwickeln.
In der Allgemeinen Relativitätstheorie enthalten einige Modelle geschlossene zeitähnliche Kurven, Pfade durch die Raumzeit, die Sie zu dem Punkt in Raum und Zeit zurückbringen, an dem Sie begonnen haben. Diese Raumzeiten erlauben keine FTL-Kommunikation. Solche Raumzeiten sind durch theoretische Überlegungen in der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht ausgeschlossen:
http://arxiv.org/abs/gr-qc/0701024 .
Es gibt einige Raumzeiten, die offenbar FTL-Reisen (und damit FTL-Kommunikation) ermöglichen:
http://arxiv.org/abs/gr-qc/0009013 .
Diese Raumzeiten beinhalten jedoch exotische Formen von Materie, die durch die Quantenfeldtheorie stark eingeschränkt zu sein scheinen, sodass nicht klar ist, ob sie realisiert werden könnten:
http://arxiv.org/abs/gr-qc/0209036 .
Es wurden weder geschlossene zeitähnliche Kurven noch FTL-Raumzeiten beobachtet, aber das bedeutet nicht, dass sie nicht gebaut werden können. Einige zukünftige Gesetze der Physik können sie ausschließen und so erklären, warum keine beobachtet wurden oder nicht.