Физика Ашера Переса очень интересовало явление квантовой запутанности и его различные проявления. Когда два объекта (например, фотоны) запутываются, они остаются коррелированными независимо от расстояния, которое разделяет их физически: независимо от того, разделены ли они миллиметром или несколькими километрами, любое действие, совершенное с одним из них, немедленно повлияет на другой. Чтобы проверить, запутана ли система, ученые проверяют неравенство Белла. Если экспериментальные измерения нарушают неравенство Белла, это означает, что два объекта запутаны и соответствуют двум проявлениям в разных местах одного и того же объекта.
Это называется нелокальностью.
Проблемная гипотеза
В 1999 году Ашер Перес предположил, что самая слабая форма запутанности никогда не приведет к сильнейшему проявлению явления.
Нарушение неравенства Белла представляет собой наиболее сильную форму запутанности.
Два объекта действительно должны быть сильно перепутаны, чтобы экспериментальные измерения системы нарушили неравенство Белла. С другой стороны, существуют также состояния с очень слабой запутанностью.
Ашер Перес задался вопросом, можно ли дистиллировать несколько слабо перепутанных состояний, чтобы получить сильно перепутанное, как дистиллировать спирт. Теория показала, что это возможно, но не во всех случаях.
Некоторые состояния на самом деле слишком слабо связаны, чтобы их можно было перегонять; это случай связанной запутанности, которая считается самой слабой формой явления. Поэтому Перес пришел к выводу, что самая слабая форма запутанности никогда не может привести к самому сильному проявлению явления, а именно нелокальности.
Позже ряд ученых попытались доказать свою гипотезу. Некоторым удалось добиться успеха в нескольких частных случаях, но ни один не смог продемонстрировать утверждение в целом.
Поэтому гипотеза Переса считалась одной из самых известных нерешенных проблем в области квантовой физики информации… до настоящего времени. Фактически, Николя Бруннер, профессор физики факультета естественных наук UNIGE, и Тамаш Вертези, исследователь Венгерской академии наук, смогли опровергнуть гипотезу Переса. «Для этого нам просто нужно было найти контрпример», — объясняет профессор Бруннер. «Используя численные алгоритмы, мы показали, что связанная запутанность может нарушать неравенство Белла, не требуя дистилляции."