Квантовые миры и возникновение пространства-времени (Кэрролл) - страница 61

Авторы ЭПР верили в принцип локальности – физические величины, описывающие природу, определяются в конкретных точках в пространстве-времени, а не распределены повсюду и непосредственно взаимодействуют лишь с другими физическими величинами, расположенными поблизости, а не на расстоянии. Другими словами, учитывая ограничение скорости света специальной теорией относительности, локальность, по-видимому, подразумевает, что ничто из того, что мы можем сделать с частицей в одном месте, не может мгновенно повлиять на измерения, которые мы могли бы выполнить с другой частицей очень далеко.

На первый взгляд тот факт, что две сильно удаленные друг от друга частицы могут находиться в состоянии запутанности, подразумевает, что в квантовой механике нарушается принцип локальности. Но авторы ЭПР хотели подойти к этой проблеме основательно и установить, что не существует такого хитрого обходного маневра, благодаря которому все казалось бы локальным.

Они предложили следующий принцип: если у нас есть физическая система в заданном состоянии и измерение, которое мы можем произвести над данной системой со 100 %-ной уверенностью в результате, то мы ассоциируем элемент реальности с данным результатом измерения. В классической механике координата и импульс каждой частицы считаются элементами реальности. В квантовой механике, если у нас есть кубит в чистом состоянии верхнего спина, то есть элемент реальности, соответствующий вертикальному спину, однако не должно быть элемента реальности, который соответствовал бы горизонтальному спину, поскольку мы не знаем, какой результат получим, если измерим его. «Полная» теория в формулировке ЭПР – это такая теория, в которой каждому элементу реальности соответствует отдельный элемент данной теории. И по данному критерию, настаивали авторы ЭПР, квантовая механика не может считаться полной теорией.

Давайте вернемся к Алисе и Бобу с их запутанными кубитами и представим, что Алиса только что измерила вертикальный спин своей частицы, обнаружив, что этот спин верхний. Теперь мы знаем, что измерение, которое выполнит Боб, также даст верхний спин, даже если сам Боб этого не знает. Итак, в свете ЭПР с частицей Боба связан элемент реальности, согласно которому спин его частицы верхний. Речь не идет о том, что этот элемент реальности материализовался, когда Алиса выполнила свое измерение, так как частица Боба при этом находилась очень далеко, а согласно принципу локальности, элемент реальности должен находиться там же, где и частица, – причем он должен был находиться там все время.