Quantum

Violation of Bell inequality with unentangled photons 徐令予: 在经典直觉中，人们往往认为：物理对象在被测量之前就已经“具有确定属性”，测量只是把这些属性揭示出来；同时，一个地方发生的事情不应立即影响到远处的另一个地方。这两种直觉合在一起，构成了所谓的“局域隐变量模型”：每个粒子的行为由某些隐藏的内部参数（隐变量）预先决定，且信息传播不超光速（局域性）。可以把它理解为：经典物理假定自然界像一台早已写好程序的机器，而贝尔实验表明，这种“预先写好答案”的图景在微观世界并不成立。 1964 年，物理学家贝尔证明了一个重要结论：如果世界真的满足“局域隐变量模型”，那么不同测量结果之间的统计相关性必须满足一类数学不等式，这类约束统称为“贝尔不等式”。换言之，贝尔不等式并不是量子力学的假设，而是所有局域隐变量理论都必须遵守的统计上限。 量子力学则给出了另一套预测。对于某些量子态，在合适的测量设置下，相关性可以超过贝尔不等式所允许的范围。大量实验（包括近年来获得诺贝尔奖表彰的工作）已经反复证实，自然界的实验结果确实违背了这些不等式。其物理含义是：不存在任何同时满足“局域性”和“隐变量预先决定结果”的经典模型，能够完整解释量子实验的统计结果。 实验所否定的是一种经典世界观：认为粒子携带着预先写好的“答案”，且彼此之间只通过局域方式相互影响。量子力学所展示的，是一种不同于经典直觉的相关结构：测量结果之间存在无法由任何局域经典机制复现的关联。