Formulering van de EPR paradox door Bohm

Bohm heeft een experiment bedacht dat analoog is aan het door EPR beschreven experiment, maar waarbij experimentele toetsing mogelijk is. Stel dat in een bepaald proces een paar spin-${1 \over 2}$ deeltjes, zeg twee neutronen, worden geproduceerd in een bron $S$, waarbij de totale spin van de neutron gelijk is aan nul (een zogenaamde singlet spintoestand). De neutronen vliegen weg in tegenovergestelde richtingen en hun individuele spins kunnen worden geanalyseerd met behulp van twee Stern-Gerlach magneten op positie A en B.

Figuur 58: Schematische weergave van Bohm's experiment inzake een meting van spin correlaties voor twee spin-${1 \over 2}$ deeltjes.

De oriëntatie van de magneten kan veranderd worden, zodat de spincomponent in een willekeurige richting kan worden bepaald. Stel dat beide magneten zo worden georiënteerd dat de spincomponenten worden gemeten in de richting gedefinieerd door de eenheidsvector ${\bf\hat n}$. Voor de spin singlet toestand zullen de spins van de twee neutronen altijd tegenovergesteld gecorreleerd zijn. Daarom zal een meting van de spin component in de ${\bf\hat n}$-richting van het neutron op positie A, met als resultaat $+{1 \over 2} \hbar$, altijd leiden tot het resultaat $-{1 \over 2}\hbar$ in een vergelijkbare meting aan het andere neutron op positie B. Ter vereenvoudiging noemen we dit de $+$ en $-$ spintoestanden in de richting ${\bf\hat n}$. Deze conclusie geldt voor elke richting ${\bf\hat n}$: als een meting bij A de waarde $+$ geeft, dan vinden we bij B de waarde $-$, en omgekeerd. Als we de spincomponent in de richting van ${\bf\hat n}$ van het neutron bij A gemeten hebben, dan weten we de spincomponent in dezelfde richting van het andere neutron bij B. Die is dan volledig bepaald vanwege de correlatie door de spin singlet toestand. Heeft deze bepaaldheid enkel plaats gevonden als resultaat van een meting op positie A? Als dat zo is, hoe is het resultaat van deze meting gecommuniceerd naar het neutron op positie B? Als de metingen op positie A en B simultaan worden gedaan, dan dient deze communicatie instantaan plaats te vinden. Vergelijkbare conclusies kunnen worden getrokken als de magneten op A en B langs andere richtingen worden georiënteerd.