¿Alguien puede aclarar si el experimento reciente que cerró todas las lagunas restantes del Teorema de Bell realmente cerró la puerta al realismo local para siempre?

Asumamos por el bien del argumento que los experimentadores aquí hicieron un buen trabajo, no cometieron ningún error obvio y serán confirmados por futuros experimentos de este tipo**. Tengo entendido que actualmente se están realizando otras pruebas de Bell que cierran estas lagunas o incluso se están completando y analizando, por lo que en el improbable caso de que este no sea el caso, deberíamos saberlo pronto.

Bueno, lo primero que debe darse cuenta (como probablemente sepa) es que pocos físicos, si es que alguno, están realmente sorprendidos por este resultado. Hay una buena razón para esto: incluso en los experimentos de Bell con lagunas, no existe un mecanismo generalmente aceptado por el cual estas lagunas sean realmente explotadas por la naturaleza. Para decirlo de otra manera: si no creyéramos ningún resultado en el que dos cantidades medidas, dentro del mismo cono de luz, pudieran conspirar entre sí para engañarnos, la gran mayoría del conocimiento de la física se iría por la ventana. Lo extraordinario del resultado de Bell es que nos permite descartar una clase de teorías con una generalidad que es (hasta donde puedo decir, al menos) bastante incomparable en física.

Como señala Chris White, siempre puede encontrar "lagunas" en una prueba de Bell, como cualquier experimento, en el sentido de que debe basarse en ciertas suposiciones. Por ejemplo, los procesos que conducen a la elección de la base de medición deben ser aleatorios. No conozco los detalles de la generación de números aleatorios de Hanson, pero otros similares, por ejemplo, han usado pulsos láser débiles en cada una de las ubicaciones separadas similares al espacio y contaron un número par o impar de fotones. Dado que estos dispositivos han estado dentro de los conos de luz de los demás en varios puntos antes, uno podría preocuparse en principio de que de alguna manera puedan conspirar entre sí, aunque, por supuesto, nadie tiene una propuesta real de por qué esto podría suceder. También hay lagunas en un experimento como este en el que asumen que los fotones que crean se disparan casi a la velocidad de la luz como lo hacen normalmente los fotones. Si, en cambio, estuvieran de alguna manera "dando vueltas" cerca de donde fueron creados por un tiempo, antes de pasar a los detectores, podrían tener la oportunidad de comunicarse y evitar el cierre de la laguna de la localidad. Tal vez los experimentos futuros intenten cerrar estas y otras lagunas aún más improbables, pero presumiblemente siempre habrá alguna forma de poner en duda los resultados si realmente lo desea.

Entonces, ¿por qué preocuparse por este papel? Bueno, tal vez no debería, pero para ser justos, la laguna de la localidad y la eficiencia de detección son, posiblemente, diferentes a las lagunas que he mencionado anteriormente en que son relativamente consistentes con nuestros principios actuales de física. Entonces, ya sea que esté realmente justificado o no, en la mente de las personas que piensan en este tipo de cosas, han llegado a ser considerados una línea en la arena entre un resultado falso prohibido "solo" por toda nuestra comprensión de las herramientas que usamos. utilizar para medirlo, y un resultado falso está prohibido por los principios más básicos que creemos que obedece el mundo físico. Según ese estándar, este resultado es significativo. Pero al mismo tiempo, debe recordar lo que dije antes: afirmo que, en términos de significación estadística más un número mínimo de suposiciones, pocos o ningún principio físico ha sido probado tan rigurosamente como la violación de la desigualdad de Bell. Entonces, si uno duda de los resultados de todas estas pruebas, también debe preguntarse en qué resultados experimentales (¡si los hay!) realmente confía con el mismo estándar.

**Actualización (11/11/15): dos nuevos artículos informan hoy fuertes violaciones de la desigualdad de Bell sin lagunas con fotones entrelazados.

para cerrar todas las lagunas restantes que los experimentos anteriores sobre violaciones de la desigualdad de Bell dejaron abiertas.

Cuando dicen cerrar una laguna, el punto es obtener mejores resultados experimentales para verificar una desigualdad predicha por la mecánica cuántica.

Entonces, la mecánica cuántica predice una desigualdad y algunas teorías imaginarias (que no concuerdan con la mecánica cuántica) no la predicen. Las teorías mágicas que no lo predicen, no están de acuerdo con la mecánica cuántica, y no están de acuerdo porque tienen ciertas... tonterías... características.

1. Tienen un determinismo falso, específicamente pretenden ser deterministas sobre algunas cosas (como los objetos que se van a medir) pero explícitamente no son deterministas sobre otras cosas (como los dispositivos que se usan para medir las cosas). Puede ver esto directamente en el artículo de Bell cuando asume que la teoría a criticar no permite la variable oculta$\lambda$para afectar en qué dirección se mide el giro.

2. No son contextuales. Lo que significa que el resultado puede depender de la variable oculta y de la orientación del dispositivo de medición, pero no del estado del dispositivo o incluso del tipo de dispositivo que utilice. A pesar del hecho de que la mecánica cuántica predice explícitamente diferentes correlaciones entre, digamos, el giro y la posición cuando usa dispositivos reales diseñados de diferentes maneras. Usted ve esto en el artículo de Bell cuando se supone que el resultado es una función de solo la orientación y la variable oculta de lo que se va a medir.

3. son locales A pesar de que ni siquiera está claro cómo especificar las condiciones iniciales para una teoría local.

Entonces, el punto es que una teoría local y no contextual con un determinismo falso tendrá un resultado (incorrecto) para la desigualdad. Por lo tanto, cualquiera que esté de acuerdo con la mecánica cuántica tendrá que tener un determinismo real, o no tener determinismo (y no es científicamente posible distinguir entre esas dos opciones, solo el determinismo falso tiene predicciones científicas), o debe ser no local (que significa que puede especificar las condiciones iniciales), o debe ser contextual (lo que significa que puede predecir correctamente lo que sucede en los dispositivos reales).

Si quiere estar de acuerdo con la mecánica cuántica, definitivamente quiere ser contextual al mirar realmente las configuraciones experimentales reales cuando sea necesario. Y definitivamente quiere ser no local para poder especificar las condiciones iniciales. Determinismo o no determinismo depende de ti, cualquier teoría de un tipo tiene una teoría del otro tipo que hace las mismas predicciones así que cálmate y no te preocupes.

Mi pregunta es, ¿esto realmente cierra la puerta a cualquier posibilidad de que el realismo local sea cierto?

No. Lo que hace es cerrar la puerta a teorías locales y no contextuales con falso determinismo.

Quería entender si las cosas realmente han cambiado desde el punto de vista de las diferentes interpretaciones de la Mecánica Cuántica.

Absolutamente cero personas querían una teoría local y no contextual con un determinismo falso. Así que es puramente académico.

Tanto la localidad como el realismo parecen muy intuitivos.

¿Cómo puede parecer intuitivo el realismo local? ¿Cómo especificaría las condiciones iniciales en una teoría local? Y puede ser realista en, digamos, la posición y luego, para obtener las correlaciones correctas para las mediciones contextuales, debe darse cuenta de que la interacción produce cualquier cosa incompatible con sus partes realistas.

Ya sabemos objetivamente que las interacciones crean estados propios de espín que antes no existían.

Caso en cuestión, interactuar en el$\hat z$primero la dirección, luego la$\hat z$dirección en segundo lugar, luego el$\hat x$dirección tercera. Repita y tenga en cuenta que el segundo$\hat z$la interacción siempre concuerda con la inmediatamente anterior. Así de claro el$\hat z$interacción lo pone en un estado que produce de manera confiable un resultado particular para$\hat z$interacciones.

Esta vez interactuar en el$\hat z$primero la dirección, luego la$\hat x$dirección en segundo lugar, luego el$\hat z$dirección tercera. Repita y tenga en cuenta que el segundo$\hat z$la interacción sólo concuerda con uno anterior el 50% de las veces (del giro una mitad). Así de claro el$\hat x$interacción lo cambió a un estado que ya no produce de manera confiable un resultado particular para$\hat z$interacciones.

Así que las interacciones cambian las cosas. No se requieren medidas complicadas. El realismo no puede tratarse de una interacción que solo revela pasivamente una propiedad sin cambiar las cosas. Cualquier interacción de dos cosas que no viajan cambia las cosas. Punto final.

Sé que era un firme defensor de la Interpretación de Bohm y que creía firmemente que QM, en esencia, terminaría siendo formulado de una manera independiente del observador que garantizaría que los elementos de la teoría se correspondan con cosas reales en el mundo externo.

Bell habló a menudo de que la gente lo malinterpretaba. De hecho, le gustó la teoría dBB. Y esa teoría es realista sobre la posición, pero no sobre el giro. Ninguna teoría es realista sobre el espín porque los diferentes componentes del espín no se conmutan entre sí , por lo que claramente las interacciones de espín cambian las cosas y no son procesos de medición pasivos que revelan propiedades sin cambiar las cosas.

Soy muy de la misma persuasión,

¿Qué persuasión? Claramente, si te das cuenta de que las interacciones de espín cambian las cosas, entonces sabes que no están midiendo algo que ya existía y no logran cambiar las cosas.

¿Cuales son las opciones?

Lo mismo de siempre. No use teorías locales que no sean contextuales y tengan un determinismo falso. Pero nadie lo hace, así que eso fue fácil.

¿Este experimento significa algo con respecto a la mecánica Bohmiana/MWI/otras interpretaciones "realistas" de QM?

No. Esas teorías están diseñadas para predecir las mismas cosas que la mecánica cuántica, por lo que también fueron confirmadas por experimentos recientes.

¿Y qué hay de esta reciente especulación sobre ER = EPR? ¿Sugiere esa idea realmente que la comunicación podría facilitarse a través de agujeros de gusano subatómicos, evitando así cualquier preocupación de no localidad?

Esa es una pregunta muy diferente, y debe hacerse por separado.

Encuentre a continuación lo que escribí en otro lugar basado en su preimpresión, no el artículo en Nature (no sé si hay una diferencia sustancial): "No he estudiado el artículo en detalle, pero me gustaría hacer algunos comentarios basados ​​en lo que escriben los autores en su artículo. Primero, se señaló en otro hilo que la probabilidad$p$=0.019/0.039 no es muy impresionante. En segundo lugar, los autores escriben: "Nuestra observación de una violación de la desigualdad de Bell sin lagunas descarta todas las teorías locales que aceptan... que las salidas son definitivas una vez registradas en la electrónica". Por otro lado, como escribí aquí varias veces, la evolución unitaria de la mecánica cuántica es, estrictamente hablando, incompatible con los resultados finales de la medición, según tengo entendido (por ejemplo, debido a la recurrencia de Poincaré). Por lo tanto, los resultados experimentales de los autores solo pueden descartar teorías realistas locales que predicen desviaciones de la evolución unitaria. Por ejemplo, las teorías realistas locales de mi artículo http://link.springer.com/content/pdf/10.1140/epjc/s10052-013-2371-4.pdf(Eur. Phys. J. C (2013) 73:2371) tienen la misma evolución que la evolución unitaria de algunas teorías cuánticas de campos".