“В 1964 году ирландский физик Джон Стюарт Белл написал статью, которую поначалу

“В 1964 году ирландский физик Джон Стюарт Белл написал статью, которую поначалу никто особо не заметил. Журнал Physics опубликовал её в первом номере - и он тихо полежал на полках несколько лет, пока другие физики не начали понимать, что именно там написано. А написано там было вот что: Эйнштейн, скорее всего, ошибался. Квантовая механика с самого начала нервировала Эйнштейна. Он помог её создать - и всю оставшуюся жизнь с ней спорил. Предмет спора звучал примерно так: квантовая механика утверждает, что частица не имеет определённых свойств до момента измерения. Электрон не имеет конкретного спина - он находится в суперпозиции всех возможных состояний, пока вы на него не посмотрели. В момент измерения суперпозиция «схлопывается» в одно значение. Эйнштейн считал, что это абсурд. Луна существует, даже когда на неё никто не смотрит. Значит, у частицы есть «скрытые параметры» - реальные свойства, которые просто неизвестны нам до измерения, но существуют независимо от наблюдателя. Квантовая механика неполна. Когда-нибудь мы найдём эти скрытые параметры и всё встанет на место. В 1935 году Эйнштейн вместе с Подольским и Розеном опубликовал знаменитый мысленный эксперимент - ЭПР-парадокс. Суть: если взять две запутанные частицы и разлететься в разные стороны вселенной, а потом измерить одну из них, вторая мгновенно «узнаёт» результат и принимает соответствующее состояние. Квантовая механика именно так и говорит.

Эйнштейн называл это «жутким действием на расстоянии» - spooky action at a distance - и полагал, что именно этот абсурд доказывает: теория неполная. Сигнал не может распространяться быстрее света. Значит, частицы заранее «договорились» о своих состояниях. Просто мы не знаем о договорённости ничего - вот и весь фокус. Логика железная. Почти. Белл задал вопрос, который оказался гениальным в своей простоте: а можно ли вообще различить эти два случая? Если у частиц есть скрытые параметры, заданные заранее, - это даст одну статистику измерений. Если квантовая механика права и частицы реально запутаны без всяких скрытых договорённостей - статистика будет другой. Он вывел математическое неравенство. Если нарушение этого неравенства зафиксировано в эксперименте - скрытые параметры исключены. Квантовая запутанность реальна. Это было элегантно. Белл превратил философский спор в математический критерий, который можно проверить в лаборатории. Оставалось только провести эксперимент. Первыми попытались Стюарт Фридман и Джон Клозер в Беркли в 1972 году. Они использовали запутанные фотоны - пары частиц света с коррелированной поляризацией - и измеряли их на расстоянии. Результат: неравенство Белла нарушено. Квантовая механика права. Но эксперимент имел «лазейки» - экспериментальные уязвимости, которые позволяли скептикам говорить: «А вдруг всё-таки есть объяснение попроще?» Детекторы регистрировали не все частицы. Настройки измерительных приборов менялись недостаточно быстро.

Может, фотоны как-то «знали» заранее, что их будут измерять именно так? Скептики работали усердно. Ален Аспе из Парижского университета провёл серию экспериментов, которые закрыли главные лазейки. Самое важное: он менял ориентацию детекторов уже после того, как фотоны вылетели навстречу друг другу. Частицы физически не могли «знать» заранее, в каком направлении их будут измерять. Неравенство Белла снова нарушено. С большим статистическим запасом. Это был серьёзный удар по скрытым параметрам. Но дотошные физики нашли ещё лазейки. Группы Антона Цайлингера в Инсбруке и Иннсбруке в конце 1990-х закрыли ещё одну лазейку - так называемую «лазейку локальности». Они разнесли детекторы на достаточно большое расстояние, чтобы даже световой сигнал не успел пройти от одного к другому за время измерения. Нарушение неравенства Белла сохранилось. Лазейки закрывались одна за другой, но каждый раз находилась ещё одна. Физическое сообщество напоминало детективную историю, где подозреваемые заканчиваются, а преступление всё равно совершено. В 2015 году вышли три независимых эксперимента, которые вместе закрыли все основные лазейки одновременно. Группа Рональда Хансона в Делфте разнесла детекторы на 1,3 километра и одновременно закрыла и лазейку локальности, и лазейку детектирования - в первый раз в одном эксперименте сразу. Группа в NIST (США) и группа в Вене провели аналогичные эксперименты с другой технической реализацией. Все три получили одно и то же: неравенство Белла нарушено.