Onafscheidelijkheid verwijst naar de eigenschap van kwantummechanische systemen waarbij individuele componenten van een systeem niet onafhankelijk van elkaar kunnen worden beschreven. Dit concept komt voort uit kwantumverstrengeling, een fundamenteel kenmerk van de kwantummechanica dat de onderlinge verbondenheid van deeltjes of systemen over lange afstanden vertoont.

Hier zijn enkele belangrijke punten met betrekking tot onafscheidelijkheid:

1. Niet-lokaliteit :Onafscheidelijkheid is nauw verbonden met het principe van niet-lokaliteit. Wanneer meerdere deeltjes met elkaar verstrengeld raken, zijn hun eigenschappen gecorreleerd op een manier die niet kan worden verklaard door klassieke noties van oorzaak en gevolg of lokale interacties.

2. Kwantumcorrelaties :Verstrengelde deeltjes delen sterke kwantumcorrelaties, wat betekent dat de toestand van het ene deeltje onmiddellijk de toestand van een ander deeltje beïnvloedt, ongeacht de afstand ertussen. Dit fenomeen schendt de klassieke verwachtingen van lokaliteit, waarbij de eigenschappen van een deeltje op een bepaalde locatie uitsluitend worden bepaald door zijn lokale omgeving.

3. Meetparadox :Onafscheidelijkheid wordt vooral duidelijk wanneer verstrengelde deeltjes worden gemeten. De handeling van het meten van de eigenschappen van het ene verstrengelde deeltje beïnvloedt onmiddellijk de toestand van het andere, zelfs als ze lichtjaren van elkaar verwijderd zijn. Dit kenmerk heeft geleid tot beroemde paradoxen zoals het gedachte-experiment van Schrödinger's Cat.

4. Stelling van Bell :Wiskundige John Bell formuleerde de stelling van Bell, die een wiskundig raamwerk biedt voor het testen van de kwantummechanica aan klassieke theorieën. De stelling van Bell voorspelde het bestaan ​​van situaties waarin de eigenschappen van verstrengelde deeltjes correlaties vertonen die niet consistent zijn met de klassieke natuurkunde, en bevestigde experimenteel het concept van onafscheidelijkheid.

5. Kwantumcomputers en communicatie :Onafscheidelijkheid is niet alleen een theoretisch concept, maar heeft ook praktische implicaties op gebieden als kwantumcomputers en kwantuminformatieverwerking. Het maakt veilige communicatieprotocollen mogelijk op basis van verstrengeling, bekend als kwantumcryptografie, waarbij afluisterpogingen detecteerbaar zijn als gevolg van verstoringen veroorzaakt door verstrengelde staten.

Samenvattend verwijst onafscheidelijkheid naar de fundamentele onderlinge verbondenheid van verstrengelde deeltjes of systemen in de kwantummechanica, wat het diepgaande verschil aantoont tussen klassieke en kwantumfysica. Het is een karakteristiek kenmerk dat leidt tot niet-lokale correlaties, onmiddellijke communicatie en de intrigerende kenmerken die de kwantummechanica onderscheidend en krachtig maken.