一致,还不算 Bell 检验
两个仪器的结果可以一致,因为粒子在源头携带了共同指令。因此,某一对设置下很强的关联,还不足以构成 Bell 证据。检验要比较多组设置下的统计量与一类明确局域模型所满足的界限。
Clauser 与 Aspect 的实验把这一比较落实到光子上。2022 年奖项还表彰 Zeilinger 在纠缠光子与量子信息方面的工作。获奖年份、最初实验日期与后来的改进,是历史中的不同条目。
证据阅读:Aspect (2022), Experimental tests of Bell’s inequalities: a first-hand accountNobel Prize in Physics 2022 — popular science background
先说明界限及其假设
对于标为正负一的二元结果,下式用四对设置下的乘积均值构成 CHSH 组合。局域界限要求局域因子化,并要求设置选择与隐变量统计独立;观测结果还必须按预先声明的采样规则处理。
界限不是拟合参数。具有可信不确定度的违反,约束的是满足这些假设的模型;它不证明可以超光速传信,也不排除所有逻辑上可设想的隐变量理论。
证据阅读:Larsson (2014), Loopholes in Bell inequality tests of local realism
没有探测到的事件也重要
如果计算只保留被探测的符合事件,探测过程就可能筛选出不具代表性的样本。不能悄悄把公平采样假设当成实验结果。随机、快速的设置选择与合适的时空分隔,针对的是另一个问题:有关测量事件之间是否可能通信。
Aspect 的变化分析器实验是重要进展,不等于早期一次实验就关闭了全部漏洞。后来的团队结合更好的光源、探测器与时序。Giustina 等人的 2015 年光子实验报告同时关闭最重要的漏洞;应按论文自身的不等式与分析来读,不能把它简化成一次只算原始符合计数的 CHSH 检验。
证据阅读:Aspect (2022), Experimental tests of Bell’s inequalities: a first-hand accountGiustina et al. (2015), Significant-loophole-free test of Bell’s theorem with entangled photons
显著性不是局域性为真的概率
统计检验问的是:在零假设模型及其前提下,这样的记录有多反常。它不直接给一种世界观赋予后验概率。在解释显著性之前,就应明确试次边界、损失、设置可预测性与停止规则。
Bell Lab 可以展示有限计数与探测效率怎样影响教学样本,但其事件发生器不是关闭真实时空或探测漏洞的独立物理光源。态层析提供另一种依赖标定的重建,纠错提供恢复协议;两者都不能算作 Bell 实验的替代品。
证据阅读:Larsson (2014), Loopholes in Bell inequality tests of local realismGiustina et al. (2015), Significant-loophole-free test of Bell’s theorem with entangled photons