science >> Wetenschap >  >> Fysica

Gegeneraliseerde Hardys-paradox toont een nog sterker conflict tussen kwantum- en klassieke fysica

Door het meest algemene raamwerk te bouwen voor de n-deeltje Hardy's paradox en Hardy's ongelijkheid, de resultaten van het nieuwe artikel zorgen voor een sterkere Hardy's paradox, en kan ook meer kwantumverstrengelde toestanden detecteren. Aangezien de kans op succes voor de gegeneraliseerde Hardy's paradox van drie qubits 0,25 bereikt, de onderzoekers hebben goede hoop dat het in toekomstige experimenten zal worden waargenomen. Krediet:Jiang, et al. © 2018 American Physical Society

In 1993, natuurkundige Lucien Hardy stelde een experiment voor waaruit blijkt dat er een kleine kans (ongeveer 6-9%) is dat een deeltje en zijn antideeltje met elkaar in wisselwerking treden zonder te vernietigen - iets dat onmogelijk is in de klassieke natuurkunde. De manier om dit resultaat te verklaren, is door te eisen dat de kwantumtheorie niet-lokaal is:dat wil zeggen, om het bestaan ​​van lange-afstands kwantumcorrelaties mogelijk te maken, zoals verstrikking, zodat deeltjes elkaar over lange afstanden kunnen beïnvloeden.

Tot dusver, Hardy's paradox is experimenteel aangetoond met twee deeltjes, en een paar speciale gevallen met meer dan twee deeltjes zijn voorgesteld, maar niet experimenteel aangetoond. Nu in een nieuw artikel gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , natuurkundigen hebben een algemene Hardy's paradox gepresenteerd die zich uitstrekt tot een willekeurig aantal deeltjes. Verder, ze laten zien dat elke versie van Hardy's paradox waarbij drie of meer deeltjes betrokken zijn, zelfs sterker in strijd is met de lokale (klassieke) theorie dan alle eerdere versies van de paradox. Illustreren, de natuurkundigen stelden een experiment voor met drie deeltjes waarin de kans om de paradoxale gebeurtenis waar te nemen een geschatte 25% bereikt.

"In deze krant, we tonen een familie van gegeneraliseerde Hardy's paradox in de meeste mate, doordat ze door het aanpassen van bepaalde parameters niet alleen eerder bekende extensies als speciale gevallen opnemen, maar geven ook scherpere conflicten tussen kwantum- en klassieke theorieën in het algemeen, " vertelde co-auteur Jing-Ling Chen aan de Nankai University en de National University of Singapore: Phys.org . "Bovendien, gebaseerd op de paradoxen, we kunnen de ongelijkheden van Bell opschrijven, waarmee we meer kwantumverstrengelde toestanden kunnen detecteren."

Zoals de natuurkundigen uitleggen, Hardy's paradox omvat ongelijkheden die overeenkomen met de ongelijkheden in de stelling van Bell - een stelling die aantoont dat de kwantummechanica ofwel lokaliteit of realisme moet schenden. Zoals eerder onderzoek heeft aangetoond, De paradox van Hardy kan worden geïnterpreteerd in termen van ongelijkheden door te kijken naar de waarschijnlijkheid dat bepaalde gebeurtenissen plaatsvinden. Stel dat de kansen dat A

"Simpel gezegd, Hardy's paradox stelt dat een klassiek onmogelijke opeenvolging van gebeurtenissen van begin tot eind - stel je voor dat een slang zijn staart verslindt - als het ware, zijn onvergankelijk mogelijk in het kwantumgebied, "Zei Chen. "Dit is echt verrassend."

In de toekomst, de natuurkundigen zijn van plan om de verbanden tussen de gegeneraliseerde Hardy's paradox en de ongelijkheden van Bell verder te onderzoeken. Wat experimenten betreft, een groep aan de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China is begonnen met het op fotonen gebaseerde experiment om de sterkere Hardy's paradox te verifiëren.

© 2018 Fys.org