Question

Как квантовое запутывание влияет на измерения состояния частиц в системе, и какие эксперименты подтверждают существование этого явления в рамках теории квантовой механики?

Answer 1

1) Берем поток пар частиц (т. е. источник выпускает по две частицы за выстрел, и стреляет длинной очередью) . В каждой паре частицы не запутаны, и приготовлены с состоянии, в котором проекция спина на ось z с равной вероятностью равна либо /2 ли -1/2. Частицы направляем для измерения спина на разные детекторы. И получаем, что значение проекции спина у каждой частицы случайно само по себе, и в каждой паре значения проеккции у двух частиц не скорелированы.
-
2) Теперь делаем все то же самое, но теперь это пары запутанных частиц. Запутаны они так, что суммарная проекция спина на ось z равна нулю. Смотрим на детекторы и видим, что значение спина у каждой частицы в отдельности все еще случайно, но теперь внутри каждой пары показания скорелированы. Когда у одной частицы проекция спина равна /2, у другой частицы обязательно -1/2.
 (в этом состояло влияние запутанности на измерение, результаты скорелировались) .
-
3) Теперь, почему это вобще квантовый эффект. Типа. мы же приготовили частицы сразу такими, чтобы спины смотрели в разные стороны. А потом это же увидели на измерении. Дело в том, что в случае с потоком пар запутанных частиц можно начать проверять для частиц еще и выполнение неравенств Белла. Оказывается, что в таком случае одновременно и остаются кореляции, и нарушаются неравенства Белла. Нарушение неравенств означает, что значение спина не определено до измерения (частицы сами не знают, какое значение при измрении они собираются показать) , но при этом, когда одна частица что-то показала, другая частица сразу знает, что она должна показать детектору.