Den CSM teori (til Context, System, Modalitet) er en teori udviklet af franske fysikere Alexia Auffèves og Philippe Grangier i 2015 , har til formål at foreslå en realistisk tilgang til kvantefysik , i betragtning af resultaterne af de såkaldte EPR Paradox eksperimenter . Denne teori er en ny ontologisk tilgang til fysik, og den kvanterealisme, der foreslås af CSM, adskiller sig især fra klassisk realisme.
”CSM er ved krydset mellem fysik og filosofi. På det fysiske plan giver CSM en ontologi og derfor en forståelse af de fænomener, som kvantefysik beskriver. På det filosofiske plan foreslår CSM at genoverveje epistemologi og ontologi inden for rammerne af begrebet kontekstuel objektivitet ” .
Fra starten var debatten voldelig mellem kvantemekanikens to fædre, Albert Einstein og Niels Bohr . John Stewart Bell introducerede i 1964 en forestilling om lokal determinisme med Bells uligheder i overensstemmelse med Einsteins vision. Det var først i 1970'erne, at de første eksperimenter ( EPR-eksperimenter ) blev udført med emnet. Efter Alain Aspects arbejde mellem årene 1974 og 1982 og derefter eksperimenterer "uden smuthuller" i 2015 er konklusionen, at Bells uligheder ikke respekteres. Einsteins vision er derfor ikke holdbar: kvantefysik er ikke i overensstemmelse med ideen om lokal realisme, reflekteret af Bells uligheder.
Formålet med grundlæggerne af CSM-teorien er derfor at finde en ny tilgang til kvantemekanik ved at tage hensyn til resultaterne af EPR-eksperimenter. Deres tilgang er at starte fra begreber og observationer for at nå frem til en formalisme.
Hvis vi betragter et system i "klassisk" fysik, er det karakteriseret ved dets tilstande, der er målbare. Disse tilstande i systemet besvarer de spørgsmål, som vi kan stille os selv om dets natur. For eksempel: hvad er dens størrelse? Hvad er hendes farve? Alle svarene på disse spørgsmål vil derfor udgøre systemets tilstand. Systemets tilstand er uforanderlig med hensyn til antallet af gange, vi stiller det samme spørgsmål eller rækkefølgen, hvor vi stiller forskellige spørgsmål. Dette svarer til at indrømme en objektiv eksistens af systemet, hvis tilstand er uafhængig af observation.
KvanteusikkerhedI kvantefysik er systemets tilstand ikke uforanderlig med hensyn til rækkefølgen af spørgsmål eller til en rundtur mellem forskellige spørgsmål. Denne usikkerhed indført af kvantefysik førte til to store videnskabelige bevægelser: på den ene side realisme, foreslog af Einstein, og på den anden side en bevægelse omkring Bohr. For realister eksisterer systemets tilstand som defineret af klassisk fysik, men er ikke fuldt målbar af praktiske årsager. For Bohr behøver den "klassiske" tilstand ikke at eksistere, kun den kvantetilstand, der er defineret af en vektor i et Hilbert-rum, er tilbage .
CSM-teorien forsøger at slutte sig til Einsteins realisme til Bohrs vision fra tre postulater:
I modsætning til den sædvanlige fortolkning af kvantemekanik tildeles modaliteten systemet og konteksten sammen, så modaliteten er unik, sikker og reproducerbar i en given sammenhæng. For eksempel overveje en foton og en 45 ° vinkel polarisator . De to modaliteter (gensidigt eksklusive) "transmitteres" eller "reflekteres". Modaliteten (med andre ord polarisering eller ikke-polarisering ved 45 °) hører ikke til fotonet, men til foton-polarisatorenheden. Dette giver dig mulighed for at kende modaliteten, hvis du kender systemet (foton) og konteksten (polarisator). Denne egenskab er også blevet brugt i flere år i kvantekryptografi . Denne ontologi skelnes fra den "klassiske" fortolkning, fordi systemets tilstand ikke eksisterer uafhængigt af sammenhængen, hvilket betyder, at man ikke kan tildele systemet en objektiv tilstand (modalitet), hvis det kun betragtes.
Paradox EPRHvis vi betragter to sammenfiltrede spin 1/2 partikler p A og p B , er der 4 mulige gensidigt eksklusive modaliteter. Hvis en person A måler partikelens tilstand p A , bliver modaliteten af p B objektiv i sammenhæng med A. Så hvis B måler modaliteten for p B i samme sammenhæng som A, finder han det modsatte af tilstand af p A (i overensstemmelse med parternes indledende tilstand p A -p B ). På den anden side, hvis B måler p B i en anden sammenhæng, bliver resultatet tilfældigt.