量子相関

量子力学では、量子相関は代替結果の積の期待値です。言い換えれば、1つの量子システムが相互作用サイトを通過するときに物理的特性に期待される変化です。ベルテストのきっかけとなったジョン・ベルの1964年の論文では、結果AとBはそれぞれ-1または+1の2つの値のいずれかしかとれないと仮定されました。したがって、積も-1または+1のみとなり、積の平均値は

${\displaystyle {\frac {N_{++}-N_{+-}-N_{-+}+N_{--}}{N_{合計}}}}$

ここで、たとえば、N _{++ は}、実験の両側で結果 +1 が同時に発生するインスタンス (「一致」) の数です。

しかし、実際の実験では、検出器は完璧ではなく、多くのゼロ結果を生成します。ゼロは平均に寄与しないことが明らかであるため、相関は一致の合計を使用して推定できますが、実際には、N_合計で割る代わりに、

${\displaystyle N_{++}+N_{+-}+N_{-+}+N_{--}}$

観測された同時発生の総数。この方法の正当性は、観測された同時発生が放出されたペアの公正なサンプルを構成するという仮定に依存しています。

ベルの論文のような局所的実在論的仮定に従うと、推定された量子相関は十分な試行回数の後に収束し、

${\displaystyle QC(a,b)=\int d\lambda \rho (\lambda )A(a,\lambda )B(b,\lambda )}$

ここで、aとbは検出器の設定であり、λは分布ρ(λ)から抽出された 隠れ変数です。

量子相関は、 CHSH 不等式やその他のベル不等式における重要な統計であり、量子力学と局所実在論または局所隠れた変数理論を実験的に区別する道を開くテストです。

量子相関は、時間的に離れた粒子の干渉など、さまざまな現象を引き起こします。^{[1] [2]}

• 相関関係は因果関係を意味するものではない
• EPRパラドックス

• JS ベル『量子力学における語りうるものと語りえないもの』（ケンブリッジ大学出版局、1987 年）ISBN 0-521-52338-9