糾纏與非定域性
CHSH 不等式
CHSH 不等式是貝爾想法的、可直接用於實驗的實用形式,由克勞澤、霍恩、希莫尼與霍爾特於 1969 年提出。貝爾最初的論證需要真實儀器永遠無法提供的完美關聯,而 CHSH 則適用於不完美、貼近現實的測量。兩位相距遙遠的觀察者各自只在兩種設置之間做選擇,並記錄一個「是」或「否」的結果,再用由此得到的四個關聯平均值構造出一個單一的組合量。
對任何定域隱變數理論,那個組合量的大小都不能超過 2。量子力學則在採用一個合適的糾纏態與精心選取的測量角度時,預言一個高達 2 乘以根號 2、約為 2.83 的值——即齊瑞爾森界限。這兩個數之間的差距,正是貝爾檢驗所測量的對象,它把一個關於實在本性的深刻問題,化作一個可與界限 2 相比較的單一數字。
由於穩健、簡單、能容忍現實世界的雜訊,CHSH 已成為這一領域的標準主力。幾乎每一項現代貝爾檢驗都會報告一個 CHSH 值,而這個不等式也支撐著諸如「設備無關的隨機數生成」與密碼學等應用——在那裡,一次經過驗證的 CHSH 違反,可以證明真正的量子行為(而非某種隱藏的經典把戲)正在起作用,且無需信任這些設備的內部運作。
S = |E(a,b) − E(a,b′) + E(a′,b) + E(a′,b′)| ≤ 2 (quantum: up to 2√2)
四個關聯項組合成一個數 S;定域實在把它封頂在 2,量子力學則可達到 2√2。
測得的 S 超過 2 是反對定域實在的有力證據,但唯有同時堵上探測漏洞與定域性漏洞的實驗,才能讓結論無懈可擊。
又稱
另見