В середине XX века физик Джон Белл предложил строгий тест, позволяющий отделить квантовую механику от классической физики. Неравенство Белла опирается на принцип локального реализма — идею о том, что объекты имеют определённые свойства независимо от наблюдения, а влияние между ними не может распространяться быстрее скорости света. Если в эксперименте оно нарушается, то это значит, что между частицами возникает корреляция, которую невозможно объяснить классическими законами.
Долгое время считалось, что такие нарушения возможны только при квантовой запутанности — особом состоянии, когда состояния двух частиц связаны, даже если они разделены километрами. Но в новой работе физики показали, что источник нелокальности может быть иным.
Вместо запутанности ключевую роль сыграла «квантовая неразличимость по пути» (path identity). Это ситуация, когда фотоны приходят к детекторам так, что принципиально невозможно определить, через какой из двух возможных маршрутов прошёл каждый из них (quantum indistinguishability by path identity). При этом сами фотоны на момент регистрации не находятся в запутанном состоянии.
