科學(xué)家驗證“遙遠的鬼魅行為”
量子信息傳輸速率可超光速
實驗中，兩個同源糾纏光子被發(fā)送到兩個相距18公里的德國村落。
（圖片提供：NASA）
本報訊這可能是愛因斯坦一生中為數(shù)不多的錯誤之一。大概60年前，那位偉大的化學(xué)學(xué)家對事物行進速率可以超過光速的看法嗤之以鼻量子傳輸速率，雖然量子熱學(xué)表明確實可能存在此類情況。眼下，5位英國科學(xué)家成功驗證了所謂的“遙遠的鬼魅行為”（愛因斯坦批判上述看法的用語）。研究人員發(fā)覺，即使將兩個糾纏態(tài)亞原子粒子分隔宇宙距離，它們之間的通訊也幾乎是即刻的（0時間）。相關(guān)論文發(fā)表在8月14日的《自然》雜志上。
依照量子熱學(xué)理論的描述，兩個處于糾纏態(tài)的粒子無論相距多遠，都能“感知”和影響對方的狀態(tài)。幾六年來，化學(xué)學(xué)家企圖驗證這些神奇特點是否真實，以及決定它的幕后緣由。在最新研究中，法國日內(nèi)瓦學(xué)院的化學(xué)學(xué)家Gisin和朋友將一對糾纏態(tài)光子分離，并通過兩根光纖，將兩者分別從校園發(fā)送到相距18公里的兩個村子。沿途光子會經(jīng)過特殊設(shè)計的偵測器，研究人員才能隨時確定它們從出發(fā)到終點的“顏色”。
實驗闡明出兩個事實：首先，兩個光子的化學(xué)性質(zhì)在途中一致地改變，正如量子理論預(yù)測的那樣，一個變紅，另一個同樣變紅。其次，這兩個光子的屬性改變沒有可偵測到的時間差，就似乎有一個假想的“交警”同時給它們發(fā)訊號一樣。為此，兩個光子不可能是依賴一般的信息交流方式來溝通的。
該研究結(jié)果表明，無論影響光子的是哪些誘因，這些影響都幾乎是同時發(fā)生的。依據(jù)研究人員的估算量子傳輸速率，這些影響誘因起作用的速率必需要比光速快起碼1萬倍?？紤]到宇宙時空中愛因斯坦的標(biāo)準(zhǔn)速率限制，新研究表明，控制量子糾纏態(tài)的一定是趕超時空的誘因。Gisin表示，一旦科學(xué)界“接受了自然界擁有這些能力（的想法），我們將企圖創(chuàng)造一些模型來解釋它”。
日本俄亥俄州立學(xué)院的理論化學(xué)學(xué)家表示，雖然這次研究并沒有直接否認(rèn)“遙遠的鬼魅行為”，但它找到了這些現(xiàn)象所須要的“更低的速率邊界”。日本加洲理工大學(xué)的宇宙學(xué)家Sean說：“這是到目前為止又一個表明量子熱學(xué)正確性的實驗。糾纏粒子間確實擁有一種內(nèi)在的聯(lián)系，而不是兩者間某種訊號的快速傳遞?！?span style="display:none">RsO物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
日本紐約帝國理工大學(xué)的理論學(xué)家想得更遠，他覺得新研究還表明，人類為自我生存的三維空間和一維時間賦于了不恰當(dāng)?shù)闹匾浴６绹_特默斯大學(xué)的化學(xué)學(xué)家Viola強調(diào)，還有更多的事實須要確定，“我相信人們一定會繼續(xù)弄清糾纏態(tài)量子效應(yīng)究竟是哪些，以及它們有多強悍”。