¿Existe una manera de handwavy a explicar qué correlación cuántica significa?

Question

Hay una manera simple de explicar la diferencia entre un clásico y verdaderamente correlación cuántica a un no-cuántica de la persona que tiene el conocimiento básico clásico de correlación?

Me refiero a que sin la invocación de la mecánica cuántica, una simple CHSH tipo Campana de la desigualdad puede ser explicado sin ella-tal vez con un poco más de matemáticas que yo estoy buscando, pero lo más importante es no-clásica correlación no implica necesariamente la Campana de la violación.

Alguien ha encontrado un método exitoso para explicar correlación cuántica a un no-experto de la audiencia? Incluso parcialmente los enfoques exitosos sería de gran ayuda.

Answer 1

Me gusta especialmente la Mermin paradoja (también conocido como GHZ paradoja), porque se puede entender sin saber nada acerca de la teoría de la probabilidad.

Básicamente se va como sigue:

Usted tiene una enredada estado de tres partículas, llamadas GHZ estado. En cada una de las partículas que usted puede hacer una de dos mediciones, $X$$Y$, y en ambos casos, usted puede conseguir cualquiera de las $+1$ o $-1$ como resultado. Por supuesto, usted puede elegir de forma independiente en cada partícula del estado si tiene que medir $X$ o $Y$.

Si usted mira los resultados de la medición de cualquier partícula del estado, usted encuentra que usted tiene al azar cualquiera de las $+1$ o $-1$. Sin embargo, si usted mira un conjunto completo de mediciones, te darás cuenta de un patrón:

Cada vez que medida $X$ en exactamente uno de los enredados partículas, y $Y$ en los otros dos, te darás cuenta de que el producto de los tres resultados de la medición es siempre $-1$. Este es el caso no importa por cuál de las tres partículas que miden $X$.

Ahora, esto todavía no es un problema: es compatible con la suposición de que cada valor de medición está predeterminado. Ser $x_i$ el resultado de la medición de la medición de $X$ de las partículas $i$, e $y_i$ el resultado de la medición de la medición de $Y$ de las partículas $i$. A continuación, el anterior hecho significa que tenemos las tres ecuaciones $x_1 y_2 y_3 = -1$, $y_1 x_2 y_3 = -1$ y $y_1 y_2 x_3 = -1$.

Ahora sólo tenemos que multiplicar esos tres términos juntos y usando el hecho de que cada una de las $y_i$ es $+1$ o $-1$, y por lo tanto $y_i^2 = 1$, obtenemos: $$x_1, x_2 x_3 = x_1 y_2 y_3 \cdot y_1 x_2 y_3 \cdot y_1 y_2 x_3 = (-1) \cdot (-1) \cdot (-1) = -1$$

Por lo tanto, sería de esperar que si medimos $X$ en los tres partículas, también encontramos que el producto de los tres valores es $-1$.

Sin embargo, la mecánica cuántica nos dice, y el experimento confirma (dentro de error de medición), que si medimos $X$ en los tres partículas, el producto de los tres resultados de la medición siempre es $+1$.

Answer 2

Usted podría intentar algo como esto. Supongamos que se tienen dos electrones en el estado singlete. Usted puede medir el electrón spin a lo largo de las tres direcciones x,y,z. Independientemente de la dirección de medir el giro de la probabilidad de conseguir hacia arriba o hacia abajo es 1/2. Si se mide la x vuelta de ambos electrones cuando se comparan los resultados se encuentra que tienen opuesta: si el espín de uno de los electrones es el giro de la otra, será hacia abajo. Si se miden los electrones en diferentes direcciones (por ejemplo, - medir el espín en la dirección x, en en electrónica y medir el otro en la dirección z) la probabilidad de que partido va a ser de 1/2. Así que si la gira se decidió de antemano cómo podría ser el caso de que coincida con cuando usted hace algunas medidas, pero no cuando lo hacen los demás?