Việc kiểm tra các bất đẳng thức Bell hoặc CHSH (Clauser-Horne-Shimony-Holt) đóng một vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu các nguyên lý nền tảng của cơ học lượng tử, đặc biệt liên quan đến tính cục bộ và chủ nghĩa hiện thực. Sự vi phạm các bất đẳng thức Bell hoặc CHSH gợi ý rằng các dự đoán của cơ học lượng tử không thể được giải thích bằng các lý thuyết biến ẩn cục bộ, vốn tuân theo cả tính địa phương và chủ nghĩa hiện thực. Tuy nhiên, điều cần thiết là phải đi sâu hơn vào các khái niệm về địa phương và chủ nghĩa hiện thực để hiểu được ý nghĩa của những vi phạm này đối với bản chất của cơ học lượng tử.
Tính cục bộ trong vật lý đề cập đến ý tưởng rằng các sự kiện ở xa không thể có ảnh hưởng trực tiếp đến nhau nếu chúng cách xa nhau như không gian, nghĩa là thông tin không thể truyền đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Mặt khác, chủ nghĩa hiện thực thừa nhận rằng các hệ thống vật lý sở hữu những đặc tính được xác định rõ ràng, độc lập với việc quan sát hoặc đo lường. Việc vi phạm bất đẳng thức Bell hoặc CHSH chỉ ra rằng ít nhất một trong những nguyên tắc này, tính cục bộ hay chủ nghĩa hiện thực, không được duy trì trong thế giới lượng tử.
Khi bất đẳng thức Bell hoặc CHSH bị vi phạm trong các thí nghiệm, điều đó hàm ý rằng cơ học lượng tử cho phép có những tương quan giữa các hạt ở xa mà vật lý cổ điển không thể giải thích được. Những mối tương quan này, được gọi là sự vướng víu, là một dấu hiệu đặc trưng của cơ học lượng tử và đã được xác minh bằng thực nghiệm trong nhiều nghiên cứu. Các hạt vướng víu thể hiện một mối tương quan chặt chẽ đến mức phép đo của một hạt ngay lập tức xác định trạng thái của hạt kia, bất kể khoảng cách giữa chúng.
Sự vi phạm các bất đẳng thức Bell hoặc CHSH chứng tỏ rằng những mối tương quan này mạnh hơn những gì có thể được giải thích bằng các lý thuyết biến ẩn cục bộ, những lý thuyết giả định sự tồn tại của các tính chất được xác định trước cho các hạt xác định hành vi của chúng. Ngược lại, cơ học lượng tử cho rằng các hạt không có những đặc tính xác định trước khi đo và hành vi của chúng vốn có tính xác suất.
Do đó, việc vi phạm các bất đẳng thức Bell hoặc CHSH không hàm ý vi phạm tính cục bộ mà đúng hơn là thách thức quan niệm cổ điển về chủ nghĩa hiện thực, cho thấy rằng cơ học lượng tử có thể liên quan đến tính ngẫu nhiên vốn có và các mối tương quan phi cục bộ thách thức cách giải thích thuần túy thực tế. Điều này có ý nghĩa sâu sắc đối với sự hiểu biết của chúng ta về bản chất cơ bản của thực tế và những hạn chế của vật lý cổ điển trong việc giải thích các hiện tượng lượng tử.
Việc kiểm tra các bất đẳng thức Bell hoặc CHSH cung cấp bằng chứng mạnh mẽ cho thấy cơ học lượng tử vượt qua trực giác cổ điển về tính cục bộ và chủ nghĩa hiện thực, mở ra những con đường mới để khám phá các tính chất bí ẩn và phản trực giác của thế giới lượng tử.
Các câu hỏi và câu trả lời gần đây khác liên quan đến CHSH bất bình đẳng:
- Mô tả những nỗ lực không ngừng để thiết kế các thí nghiệm có thể đồng thời loại bỏ tất cả các lỗ hổng và cung cấp bằng chứng thậm chí còn mạnh mẽ hơn chống lại chủ nghĩa hiện thực cục bộ.
- Các kẽ hở đã được giải quyết trong các thí nghiệm kiểm tra bất đẳng thức CHSH là gì và tại sao chúng lại quan trọng để loại bỏ?
- Làm cách nào để Alice và Bob sử dụng trạng thái vướng víu được chia sẻ của họ để tạo ra các mối tương quan phi cục bộ trong trò chơi CHSH?
- Giải thích bất đẳng thức CHSH và ý nghĩa của nó trong việc kiểm tra các dự đoán của cơ học lượng tử đối với chủ nghĩa hiện thực địa phương.
- Rối lượng tử là gì và nó khác với tương quan cổ điển như thế nào?
Thêm câu hỏi và câu trả lời:
- Cánh đồng: Thông tin lượng tử
- chương trình: Các nguyên tắc cơ bản về thông tin lượng tử EITC/QI/QIF (đi đến chương trình chứng nhận)
- Bài học: Rối lượng tử (đến bài học liên quan)
- Chủ đề: CHSH bất bình đẳng (đi đến chủ đề liên quan)