Введение

Эксперимент Гринбергера — Хорна — Зелингера, или эксперименты GHZ, — это класс физических экспериментов, которые позволяют получить принципиально различающиеся предсказания, исходя из локальной теории скрытых переменных и квантовой механики, и непосредственно сравнивать их с реальными экспериментальными данными. Эксперимент GHZ аналогичен проверке неравенства Белла, но использует три или более запутанных частиц вместо двух. При определенных настройках экспериментов GHZ можно продемонстрировать абсолютные противоречия между предсказаниями локальной теории скрытых переменных и квантовой механики, в то время как проверка неравенства Белла выявляет лишь статистические противоречия. Результаты реальных экспериментов GHZ согласуются с предсказаниями квантовой механики. Эксперименты GHZ названы в честь Дэниела М. Гринбергера, Майкла А. Хорна и Антона Зелингера (GHZ), которые впервые проанализировали определенные измерения с участием четырех наблюдателей, а затем (совместно с Абнером Шимони (GHSZ), по предложению Дэвида Мермина) применили свои рассуждения к измерениям с участием трех наблюдателей.

Испытание неравенства

Чтобы проверить только что выведенное неравенство, GHSZ необходимо сделать еще одно предположение – предположение о "равномерной выборке". Из-за неэффективности реальных детекторов в некоторых экспериментах может быть зарегистрирована только одна или две частицы из тройки. Предположение о равномерной выборке утверждает, что эти неэффективности не связаны со скрытыми переменными; иными словами, число троек, фактически зарегистрированных в ходе эксперимента, пропорционально числу троек, которые были бы зарегистрированы при отсутствии неэффективности в аппаратуре – с одним и тем же коэффициентом пропорциональности для всех возможных настроек аппаратуры. При этом предположении p(Λ1) можно определить, выбрав настройки аппарата a2, b2 и c2, подсчитав число троек, для которых результат равен −1, и разделив на общее число зарегистрированных троек при данной настройке. Другие вероятности можно определить аналогичным образом, используя , что позволяет провести прямое экспериментальное испытание неравенства. GHSZ также показывают, что от предположения о равномерной выборке можно отказаться, если эффективность детекторов составляет не менее 90,8%.