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一、貝爾不等式的否定

|P(a,b)-p(a,c)|≤1+P(b,c)

而量子力學自旋算符的平均值公式為

p(a,b)=<(σ·a)(σ·b)>=-a·b

p(b,c)=<(σ·b)(σ·c)>=-b·c

p(a,c)=<(σ·a)(σ·c)>=-a·c

取平面上單位向量a與單位向量b夾角為90°,單位向量c為其角平分線方向。

根據貝爾不等式有

|-a·b-(-a·c)|≤-b·c

即|0-(-√2/2)|≤-√2/2

也即√2/2≤-√2/2

顯然這是不成立的。

可見,貝爾不等式與量子力學矛盾。

而實驗觀測支援量子力學結論,所以,貝爾不等式被否定。

即量子力學波函式是完備的,不是定域的,沒有隱變數。

二、無複本定理(不可克隆定理)

假設一個電子處於|↑>態(自旋向上的態),放在一個可以影印自旋向上或向下的電子的影印機上,第二個粒子(空白紙)處於|X>態,影印機吐出兩個處於|↑>態的粒子(原來一個,影印一個),表示為

|↑>|X>→|↑>|↑>

採用同樣方法影印|↓>態(自旋向下的態),表示為

|↓>|X>→|↓>|↓>

但是,如果要複製一個線性組合態

|Ψ>=α|↑>+β|↓>

影印機只能影印為

|Ψ>|X>→α|↑>|↑>+β|↓>|↓>

這樣的態。

但是,在不是我們想得到的影印態,我們想要的影印態是

|Ψ>|X>→|Ψ>|Ψ>=(α|↑>+β|↓>)(α|↑>+β|↓>)=α²|↑>|↑>+β²|↓>|↓>+αβ(|↑>|↓>+|↓>|↑>)

可見,這臺量子影印機只能影印自旋向上或向下的電子,而不能影印它們的線性組合態。就如影印機只能影印橫線和豎線,卻不能影印斜線而使影象失真一樣。這就是無複本定理。

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