Correlazione quantistica - Quantum correlation

La correlazione quantistica è il valore atteso del prodotto dei risultati alternativi. In altre parole, il cambiamento previsto nelle caratteristiche fisiche quando un sistema quantistico passa attraverso un sito di interazione. Nell'articolo di John Bell del 1964 che ha ispirato i test di Bell , si presumeva che i risultati A e B potessero assumere ciascuno solo uno dei due valori, -1 o +1. Ne consegue che anche il prodotto potrebbe essere solo -1 o +1, per cui il valore medio del prodotto sarebbe

${\displaystyle {\frac {N_{++}-N_{+-}-N_{-+}+N_{--}}{N_{totale}}}}$

dove, ad esempio, N ₊₊ è il numero di istanze simultanee ("coincidenze") del risultato +1 su entrambi i lati dell'esperimento.

Tuttavia, negli esperimenti reali, i rivelatori non sono perfetti e producono molti risultati nulli. La correlazione può ancora essere stimata utilizzando la somma delle coincidenze, poiché chiaramente gli zeri non contribuiscono alla media, ma in pratica, invece di dividere per N _totale , si usa dividere per

${\displaystyle N_{++}+N_{+-}+N_{-+}+N_{--}}$

il numero totale di coincidenze osservate. La legittimità di questo metodo si basa sul presupposto che le coincidenze osservate costituiscano un discreto campione delle coppie emesse.

Seguendo ipotesi realistiche locali come nell'articolo di Bell, la correlazione quantistica stimata converge dopo un numero sufficiente di prove per

${\displaystyle QC(a,b)=\int d\lambda \rho (\lambda)A(a,\lambda)B(b,\lambda)}$

dove un e b sono impostazioni del rivelatore e λ è la variabile nascosta , prelevato da una distribuzione ρ (λ).

La correlazione quantistica è la statistica chiave nel CHSH e in alcune delle altre disuguaglianze di Bell, test che aprono la strada alla discriminazione sperimentale tra la meccanica quantistica e il realismo locale o la teoria delle variabili nascoste locali .

Esperimenti di test all'esterno della campana

Le correlazioni quantistiche danno luogo a vari fenomeni, inclusa l'interferenza di particelle separate nel tempo.

Guarda anche

• La correlazione non implica causalità
• paradosso EPR

Riferimenti

• JS Bell, Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, (Cambridge University Press 1987) ISBN  0-521-52338-9