Världen är inte icke-kontextuell och realistisk visar nytt experiment - Stockholms u...
Stockholms universitet
Om oss
Press, media & nyheter
Página 1 de 2
Pressrum
Världen är inte icke-kontextuell och realistisk visar nytt experiment
Världen är inte icke-kontextuell och realistisk
visar nytt experiment
I en nyligen publicerad artikel i tidskriften Scientific Reports har
forskare från Stockholms universitet och Universidad de Sevilla,
genom experiment skapat uppsättningar av tillstånd och mätningar
för att visa uppkomsten av korrelationer i mätningar på den enklaste
varianten av kvantsystem, så kallade ”qutritar”. Resultaten visar god
överensstämmelse med kvantmekaniska förutsägelser.
Kvantmekanik är utan tvekan den
mest korrekta och framgångsrika
teorin i vetenskapens historia. Dess
förutsägelser har bekräftats i ett
flertal experiment och dess kraft
ligger bakom det mesta av modern
teknik. Ändå har teorin förbryllande
aspekter, särskilt sin ovilja att tillåta
en mer fullständig beskrivning i
termer av "dolda" variabler.
Den övre bilden visar en schematisk bild
av det enklaste experimentet där icke-
– I vardagslivet är det ingen
klassiska resultat kan fås. En partikel
motsättning att anta att föremål som
skickas från källan S (till vänster) och
bollar och mynt har förutbestämda
mätstationen A (till höger) gör en av fem
egenskaper som position och
olika mätningar. Resultatet från mätningen
(som väljs slumpmässigt) indikeras av att
hastighet som är oberoende av om
en av de två lamporna lyser upp.
man verkligen mäter dem eller inte.
Den nedre bilden illustrerar hur
Men enligt kvantmekaniken
korrelationsexperimentet går till. Första
motsvarar resultaten av experiment
delen är som experimentet ovan, med
på system som atomer och fotoner
skillnaden att mätningen måste vara icke-
inte förutbestämda egenskaper. En
destruktiv så att partikeln kan färdas
vidare till mätstation B. Mätningarna som
naturlig och grundläggande fråga är
A och B gör är alltid “grannar”, dvs om A
”Vilket är det enklaste experiment
gör mätning 3 så måste B göra mätning 2
där skillnaden mellan klassisk och
eller 4. Resultatet fås genom att notera
kvantfysik kan observeras?”, säger
korrelationen mellan vilken lampa som
Mohamed Bourennane, professor vid
Fysikum, Stockholms universitet.
lyser på station A och vilken somlyser på
B.
Först med experiment som visar ett ickeklassiskt resultat
År 1978 introducerade Wright det enklaste experimentet som producerar
klassiskt omöjliga resultat. Det enklaste kvantsystem där man kan testa denna
brytning är ett trenivåsystem, vanligen kallat en "qutrit".
– Vi är först med att utföra detta enklaste experiment som visar ett ickeklassiskt resultat. Det är det enklaste experimentet av två skäl. För det första
eftersom det utförs på det enklaste systemet i vilket en konflikt mellan klassisk
teori och kvantmekanik uppstår. För det andra eftersom experimentet testar
sannolikheterna för den enklaste uppsättning påståenden så att
kvantmekaniken bryter den klassiska gränsen, säger Mohamed Bourennane.
Einstein menade att kvantmekaniken är
ofullständig
http://www.su.se/om-oss/press-media-nyheter/pressrum/varlden-ar-inte-icke-kontextu... 11/07/2013
Världen är inte icke-kontextuell och realistisk visar nytt experiment - Stockholms u...
Página 2 de 2
I Einsteins mest citerade artikel, ett gemensamt arbete med Podolsky och
Rosen från 1935, hävdade han att kvantmekaniken är en ofullständig teori.
Effekten de använde sig av för att föra sin argumentation var snärjelse. 1964
visade Bell att kvantmekaniken inte kan kompletteras med dolda variabler och,
ännu viktigare, visade att det är möjligt att experimentellt utesluta teorier
baserade på lokala dolda variabler genom att göra särskilda mätningar på två
snärjda partiklar.
Icke-klassiska korrelationer kan observeras
genom mätningar
1967 visade Kochen och Specker att det även för system med en enskild partikel
kan finnas en konflikt mellan kvantmekanik och teorier baserade på ickekontextuella dolda variabler. Icke-kontextualitet är en egenskap hos klassisk
fysik; resultatet av en mätning påverkas inte av andra mätningar som utförs på
samma system. 2008 påpekade Klyachko och Cabello oberoende av varandra
att icke-klassiska korrelationer kan observeras genom att utföra en sekvens av
kompatibla mätningar på system av enskilda partiklar.
– I detta arbete har vi utformat ett experiment som skapar den uppsättning
tillstånd och mätningar som behövs för att visa uppkomsten av kvantmekaniska
korrelationer i sekventiella mätningar på qutritar. Våra experimentella resultat
visar god överensstämmelse med kvantmekaniska förutsägelser, säger Johan
Ahrens, doktorand vid Fysikum, Stockholms universitet.
Publikation
Ahrens, J., Amselem, E., Cabello, A. & Bourennane, M. Two Fundamental
Experimental Tests of Nonclassicality with Qutrits. Scientific Reports 3, 2170;
DOI:10.1038/srep02170 (2013).
För ytterligare information
Mohamed Bourennane, professor vid Fysikum, Stockholms universitet, tfn 0855 37 87 36, mobil 070-565 27 30, e-post [email protected]
Johan Ahrens, doktorand vid Fysikum, Stockholms universitet, tfn 08-55 37 86
88, e-post [email protected]
Senast uppdaterad: 11 juli 2013
Sidansvarig: Kommunikationsavdelningen
Stockholms universitet
© Stockholms universitet, SE-106 91 Stockholm, Växel telefon: 08-16 20 00
http://www.su.se/om-oss/press-media-nyheter/pressrum/varlden-ar-inte-icke-kontextu... 11/07/2013
