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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