Введение

В квантовой механике квантовая корреляция — это ожидаемое значение произведения альтернативных исходов. Иными словами, это ожидаемое изменение физических характеристик при прохождении одной квантовой системы через точку взаимодействия. В статье Джона Белла 1964 года, вдохновившей на проведение теста Белла, предполагалось, что исходы A и B могут принимать только одно из двух значений: 1 или +1. Следовательно, произведение также может быть только 1 или +1, так что среднее значение произведения будет равно

где, например, N++ — это число одновременных случаев (“совпадений”) исхода +1 с обеих сторон эксперимента. Однако в реальных экспериментах детекторы не идеальны и выдают множество нулевых результатов. Корреляцию все еще можно оценить, используя сумму совпадений, поскольку нули явно не вносят вклад в среднее значение, но на практике вместо деления на Ntotal принято делить на

общее число наблюдаемых совпадений. Обоснованность этого метода основана на предположении, что наблюдаемые совпадения представляют собой репрезентативную выборку испускаемых пар. Принимая локально-реалистичные предположения, как в статье Белла, оценочная квантовая корреляция после достаточного числа испытаний стремится к

где a и b — настройки детекторов, а λ — скрытая переменная, выбираемая из распределения ρ(λ). Квантовая корреляция является ключевой статистикой в неравенстве CHSH и некоторых других неравенствах Белла — тестах, открывающих путь для экспериментальной дифференциации между квантовой механикой и локальным реализмом или локальной теорией скрытых переменных.

Внешние эксперименты Bell

Квантовые корреляции порождают различные явления, в том числе интерференцию частиц, разделённых во времени.