Неравенство Белла

Пусть первоначально имеется система в виде нескольких перепутанных частиц, затем подсистемы разносятся на некоторое расстояние. Физические характеристики и их флуктуации, описывающие подсистемы, остаются взаимно согласованными. Некоторая комбинация их корреляций, полученная в рамках теории с локальными физическими переменными, не превышает 2 согласно неравенству, доказанному Беллом в 1966 г. Та же комбинация корреляций, полученная в рамках квантовой механики для перепутанных состояний, достигает . Многочисленные экспериментальные проверки показали нарушение неравенства Белла. Следовательно, любая локальная теория не может воспроизвести предсказания квантовой механики, содержащей существенно нелокальные свойства частиц.

Джон Стюарт Белл (1928–1990)

Итак, в общем случае физические характеристики микрочастицы не имеют определенных значений до измерения и формируются в процессе измерения. Две микрочастицы в перепутанном состоянии не существуют как самостоятельные объекты до регистрации одной из частиц. В момент регистрации вторая частица может обнаружиться сколь угодно далеко от первой с характеристиками, зависящими от характеристик, полученных при измерении первой частицы. Квантовая корреляция между частицами распространяется со скоростью, превышающей , где С – скорость света в вакууме, как показали измерения 2013 г. При этом передача информации экспериментатором от одной перепутанной частицы к другой с неограниченной скоростью не возможна. Одной из причин является теорема о запрете клонирования квантового состояния.

Полученные результаты означают нелокальность квантовых явлений и нарушение локального реализма, лежащего в основе классической физики и повседневного опыта. Без усвоения нового физического мировоззрения не возможно интуитивное понимание квантовой механики и не удасться использовать новые возможности для разработки микроустройств и нанотехнологий, связанных с квантовой информацией и квантовым компьютером.