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[环球科学]量子力学或可操纵过去

研究人员首次在实验中证明,有关两个粒子是否处于纠缠或分离的量子状态,或可由这些粒子被测量后和不再存在时来决定,从而实现对过去事件的模拟、操纵。
   量子力学或可模拟对过去事件的未来影响,实现量子对于过去的“操纵”
  作为奥地利理论物理学家和量子力学的奠基人之一,埃尔温·薛定谔曾表示纠缠是量子力学的特殊性质,其也是新兴的量子密码学和量子计算等量子信息技术的关键资源。
  纠缠的粒子所表现出的相关性,比经典物理学定律所允许的更强大也更复杂。如果两个粒子处于纠缠的量子态,它们就能完全地定义共同属性,并以损失自己的个体特性为代价。这就像两个原本没有方向的骰子,在处于纠缠态时,它们将随机显示出同样的朝向;相反,如果它们处于分离的量子态时,其中每一个都将显示出自己明确的朝向,因为每个粒子都有自己的特性。通常,我们会认为无论骰子是否纠缠,量子态的性质至少应是现实的客观事实,物理学家安东·塞林格教授所带领的研究团队现在却可在实验中证明,情况并非一直如此。
  他们实现了名为“延迟选择纠缠交换”的“思想实验”,这项实验由亚瑟·佩雷斯于2000年提出。在实验中,两对纠缠的光子可被生成,每对中的一个光子将被发送至“维克多”一方。剩下的两个光子,一个被发送至“爱丽丝”处,一个被发送至“鲍勃”处。“维克多”现在能在两种测量中选择,如果他决定以被迫的纠缠态方式测量自己的两个光子,随后“爱丽丝”和“鲍勃”的光子对也将变为纠缠态;如果“维克多”选择单独测量自己的每一个粒子,“爱丽丝”和“鲍勃”的光子对也将以分离态收尾。
  而现在的量子光学技术能支持研究团队推迟“维克多”的选择和测量,并以“爱丽丝”和“鲍勃”对于自身光子的行为作为参考。此次研究的主要作者马晓松(音译)解释说,借助高速的可调谐双态分析器和量子随机数生成器,无论“爱丽丝”和“鲍勃”的光子是否处于纠缠态并显示出量子关联,或是处于分离态并显示出传统关联,都可以在它们被测量后再做出决定。
  根据爱因斯坦的名言,量子纠缠效应将呈现出“鬼魅似的远距作用”。而这一实验又向前迈进了一步,依照传统的观念,量子力学甚至可模拟对过去事件的未来影响,实现量子对于过去的“操纵”。
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