纠缠与非定域性

定域隐变量

定域隐变量理论是一种尝试:它设想粒子携带着额外的、看不见的性质,这些性质事先就把测量结果定好,以此来解释量子随机性。「隐」是指这些性质不在标准的波函数之中;「定域」是指每个粒子的隐藏指令是在它被制备的地点与时刻设定的,不会被对远处伙伴所做的任何事情所改变。这正是 EPR 曾希望用来补全量子力学的那幅直观图景。

按这种观点,一个纠缠对不过是两个粒子,它们离开源头时就已经就「如何回答每一个可能的问题」达成了一致——就像两位旅行者在分别之前同步了各自的决定。它们日后的关联,并不比同一双手套的两只更神秘:打开一只盒子见到左手套,你立刻「知道」另一只是右手套,其间没有任何诡异之事。

决定性的一击在于:这个令人安心的故事是假的。贝尔证明,任何这种本地预先确定的方案都服从一个不等式,而实验发现量子系统会把它打破。手套类比之所以失败,是因为真正的纠缠粒子回答的是那些事先根本没有被定下的问题,而且它们给出的关联强到任何事先的共同约定都无法企及。自然界已经坚决地排除了「定域隐变量」作为解释的可能。

outcome A(a, λ), B(b, λ) with λ fixed locally at the source

每个结果只依赖于本地的设置和一个共享的隐变量 λ——这种方案被贝尔检验所排除。

排除定域隐变量并不排除所有隐变量。玻姆力学用隐藏的位置重现了量子预言,但代价是它明确地非定域——保住了变量,却牺牲了定域性。

又称
local hidden-variable theorylocal realism局域隐变量定域實在論