Через несколько лет после смерти Эйнштейна и Бора, их спор продолжили другие учёные. Интуитивно казалось, что возможность или невозможность существования скрытых параметров до измерения, подтвердить или опровергнуть невозможно вообще никаким способом, однако решение было найдено.
Крайне упрощённо это можно представить так. Вы захотели проверить теорию скрытых параметров. Допустим у Вас есть друг – картёжник и шулер, с которым Вы решили сыграть в игру с угадыванием цвета карты.
Вы говорите – красная, а он с закрытыми глазами выкладывает чёрную. Он выиграл. Вы говорите – чёрная, а он выкладывает красную. Снова он выиграл и т.д.
Вы интересуетесь: “А как так вообще получается? А он в ответ: “Да у меня карты такие квантово-запутанные, у них всегда цвет противоположный выбору”. Как проверить его заявление? Может он суперфокусник?
Вы предлагаете сыграть в другую игру, с отложенным выбором, где он сначала будет выкладывать карту, а потом Вы делаете выбор. В итоге возможны такие результаты:
1) Если он всё равно будет продолжать выигрывать, значит у него запутанные карты, определённого цвета карты до момента переворачивания не существует.
2) Если Вы будете угадывать 50 на 50, значит карты нормальные, а возможность фокусов исключена.
Обратите внимание, что в первом и втором случае выполняются разные соотношения вероятностей.
Один из двух похожих вариантов будет выполняться и при измерении параметров квантовых частиц. Если квантовая запутанность по Бору существует, то будет выполняться одно соотношение, если же существуют скрытые параметры по Эйнштейну, то другое соотношение.
В 1964 году Джон Стюарт Белл вывел свои неравенства Белла, предложил свой вариант установки с запутанными частицами и точно вывел соотношение вероятностей – в одном случае не более 2:3, а в другом – не менее 3:4.
В 1964 году технологические возможности не позволяли сконструировать такую установку.
В 1972 году Джон Клаузер был сторонником теории скрытых параметров Эйнштейна и категорически не принимал вероятностную трактовку. Найдя в библиотеке работы Белла, аспирант Клаузер, совместно с помощниками смог сконструировать такую установку. Первые же результаты повергли его в шок. Скрытых параметров не было, поведение частиц было принципиально вероятностным по Бору. Первая мысль Клаузера была такой: «Что же я сделал неправильно? Наверное не достиг требуемой точности». Вторая установка давала большую точность, но в итоге дала те же результаты.
Однако не все учёные полностью согласились с трактовкой результатов эксперимента.
В 1982 году Ален Аспэ провёл более сложный и более точный эксперимент, но всё равно в результате выяснил нарушение неравенств Белла, правоту Бора и заблуждение Эйнштейна.
В 1998 году Антон Цайлингер провёл ещё более сложный и ещё более точный эксперимент. И в результате снова Бор оказался прав, а Эйнштейн нет.
Сторонники теории скрытых параметров предложили модифицированные теории, чтобы хоть как-то спасти концепцию локального реализма. Эксперименты по проверке теории скрытых параметров, учитывающие эти модификации, идут до сих пор, и в результате медленно но верно становится понятным, что локальный реализм и любые теории скрытых параметров на микроуровне не работают. Поведение частиц принципиально вероятностно и непредсказуемо. Частицы не обладают физическими параметрами до измерения. Бор был прав, а Эйнштейн был неправ.
4 октября 2022 года Шведская королевская академия наук решила присудить Нобелевскую премию по физике 2022 года Алену Аспе, Джону Клаузеру и Антону Цайлингеру «за эксперименты с запутанными фотонами, установление нарушения неравенства Белла и новаторскую квантовую информатику».
Бор и Эйнштейн поднимали в своих спорах совсем не праздные вопросы. Правильные подтверждённые ответы на их вопросы позволяют гораздо лучше использовать квантовые явления для практического применения. Уже подтверждена и успешно работает квантовая телепортация, уже есть квантовые процессоры.
Спасибо большое, Владимир!Поняла далеко не все-но главное усвоила.Эйнштейн был не прав-и принцип неопределенности существует.Молодцы экспериментаторы-сумели-таки проверить теорию..
Владимиру. Или Анне. А Белл был против соотношения неопределнности или речь о скрытых параметрах?
Если можно пару слов про телепортацию и про процессоры. Они вроде бы пока тянут шифрование и не боле. Это случайно?
Немного «не смешно» с картами, фотон может полететь через щель Шрёдингера хоть где, но с равной вероятностью. Чёрное и Красное никто не подтасовывает.
А что такое “шель Шрёдингера”? (просто уточняю). Если это щели (или две щели), то самое непонятное будет ли одиночный электрон интерферировать сам с собой. Из уравнения Шредингера будет.
А с картами аналогия нормальная. “Эйнштейн” считал, что что существуют скрытые (непознанные нами) параметры, которые определяют микромир и которые мы так хитро описываем. В аналогии с картами это шулер.
Против неопределённости “Эйнштейн” никак возражать не мог, поскольку постулируемое уравнение Шредингера принимал, а дальше воленс-неволенс вылезают некоммутирующие операторы и неопределённость Гейзенберга.