Zimne cząsteczki w wiązkach naddźwiękowych i nowe testy nierówności Bella

Marcin Karczewski

P Kwiat, H Weinfurter, Anton Zeilinger

Jan Czerniawski

Dowód twierdzenia Bella sprowadza się do wyprowadzenia którejś z nierówności Bella. W ich standardowych wyprowadzeniach jednak kluczową rolę odgrywa warunek faktoryzowalności łącznego prawdopodobieństwa warunkowego, który można uzyskać jako konsekwencję dwóch innych warunków, znanych jako parameter independence i outcome independence. Pierwszy z nich jest dość oczywistym wyrazem warunku lokalności, natomiast drugi budzi wątpliwości. Ponieważ jednak jest on uszczegółowieniem warunku screening off zasady wspólnej przyczyny, jego podważenie wymagałoby zakwestionowania również tego warunku. Gdyby się to powiodło, efektywny dowód twierdzenia Bella wymagałby wyprowadzenia nierówności Bella nie wykorzystującego żadnego uszczegółowienia warunku screening off. Przestawiona zostanie sugestia kierunku, w jakim powinny iść poszukiwania modelu naruszającego ten warunek.

Marian Kuźma

Wynik doświadczenia Aspecta jest kluczowym dowodem na naruszenie nierówności Bella. Doświadczenie to, A. Aspect z współpracownikami wykonali w trzech wariantach. W niniejszej pracy opisujemy trzeci wariant w którym zastosowano przełącznik światła do zmiany polaryzacji fotonów. Przełączanie strumienia fotonów opierało się na zjawisku dyfrakcji Bragga na falach ultradźwiękowych. Doświadczalne potwierdzenie złamania nierówności Bella ma podstawowe znaczenie w rozwiązaniu sporu Einstein-Bohr na temat natury świata. Doświadczenie Aspecta i inne prace na temat stanów splątanych zostało uhonorowane przyznaniem nagrody Nobla z Fizyki w 2022 roku dla Alaina Aspecta, Johna F.Clausera i Antona Zellingera.

Lucjan Drabek

Jan Czerniawski

Analiza uzasadnienia twierdzenia Bella prowadzi do wniosku, że wynika z niego zasadniczo nielokalny charakter zjawisk kwantowych. Jakikolwiek kompletny model eksperymentów typu EPRB musiałby wyjaśnić zarazem fakt doskonałej korelacji wyników takich samych pomiarów na obu cząstkach, jak też łamanie w pewnych innych wypadkach nierówności Bella. Ten pierwszy fakt jest w stanie wyjaśnić jedynie model deterministyczny. Gdyby jednak spełniał on warunek lokalności relatywistycznej, zabraniający rozprzestrzeniania się oddziaływań przyczynowych szybciej od światła, to korelacja wyników pomiarów na obu cząstkach odpowiedzialna za łamanie nierówności Bella musiałaby być konsekwencją wspólnej przyczyny. Tymczasem w świetle teorii wspólnej przyczyny Reichenbacha skutki wspólnej przyczyny muszą spełniać warunek "ekranowania" (screening off), którego szczególny przypadek nieuchronnie prowadzi do spełnienia nierówności Bella. Jedynym wyjaśnieniem obu wspomnianych faktów może się więc wydawać założenie, że stany obu cząstek pozostają w nielokalnym związku, którym jest dosłownie rozumiane splątanie kwantowe. Alternatywą jest jednak założenie, że wspólne przyczyny w modelu eksperymentów EPRB muszą być niereichenbachowskie, tj. nie spełniać warunku "ekranowania". To zaś jest możliwe dzięki uwikłaniu w pomiary kwantowe procesów chaosu deterministycznego. Tymczasem w literaturze przedmiotu ten kierunek poszukiwania sposobu podważenia twierdzenia Bella jest systematycznie omijany. Nie tylko temat chaosu nie pojawia się w tym kontekście, ale nawet nie próbuje się kwestionować powszechności "ekranowania" dla modeli deterministycznych. Być może ten stan rzeczy w jakimś stopniu wynika z motywacji pozamerytorycznych. Światopoglądowo atrakcyjny może wydawać się holistyczny obraz rzeczywistości, w którym wszystko jest ze wszystkim nierozerwalnie powiązane. Dosłowna interpretacja splątania kwantowego sprawia wrażenie realizacji takiego obrazu, co jego entuzjastów może zniechęcać do poszukiwania sposobu jej uniknięcia.