Физики из Австрии, США, Китая и Германии, наблюдая за звездами Млечного Пути, экспериментально проверили нарушение неравенств Белла. Тем самым ученые впервые подтвердили нарушение принципа локального реализма в космических масштабах. Препринт исследования "A Cosmic Bell Test with Measurement Settings from Astronomical Sources» доступен на сайте arXiv.org.

Вот что написано в аннотации:

Bell's theorem states that some predictions of quantum mechanics cannot be reproduced by a local-realist theory. That conflict is expressed by Bell's inequality, which is usually derived under the assumption that there are no statistical correlations between the choices of measurement settings and anything else that can causally affect the measurement outcomes. In previous experiments, this "freedom of choice" was addressed by ensuring that selection of measurement settings via conventional "quantum random number generators" (QRNGs) was space-like separated from the entangled particle creation. This, however, left open the possibility that an unknown cause affected both the setting choices and measurement outcomes as recently as mere microseconds before each experimental trial. Here we report on a new experimental test of Bell's inequality that, for the first time, uses distant astronomical sources as "cosmic setting generators." In our tests with polarization-entangled photons, measurement settings were chosen using real-time observations of Milky Way stars while simultaneously ensuring locality. We observe statistically significant ≥11.7σ and ≥13.8σ violations of Bell's inequality with estimated p-values of ≤7.4x10^-32 and ≤1.1x10^-43, respectively, thereby pushing back by ~600 years the most recent time by which any local-realist influences could have engineered the observed Bell violation

В эксперименте использовался свет звезд, расположенных в пределах Галактики. Дальние астрономические источники выступали в роли квантовых генераторов случайных чисел, которые в опытах на Земле создавались искусственно. Эти дальние источники излучений стали естественными «космическими генераторами настройки». Проведенные в режиме реального времени тесты, в ходе которых измерялась поляризация запутанных фотонов, показали с высокой статистической значимостью нарушение неравенств Белла. Как следует из опубликованной работы, локальный реализм в пределах Млечного Пути нарушен как минимум последние 600 лет.

В физике локальный реализм означает, что на состояние объекта может оказывать влияние только его близкое окружение, а в философии - независимость объекта от субъекта. Запутанные частицы нарушают этот принцип, поскольку предполагают сохранение ими информации о своем состоянии даже при их разнесении на расстояние.

Для сохранения принципа локальности в микромире была выдвинута идея о наличие скрытых параметров, которые не учитывает экспериментатор. Математическим выражением утверждения о скрытых параметрах стали неравенства Белла. Их нарушение свидетельствует об отсутствии скрытых параметров, а это означает, что мы живем в макроквантовой реальности.

формате PDF (8747Кб)