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这项新实验可以让我们以肉眼“看到”量子纠缠!

2016-3-17 未解之谜网

瑞士的研究人员构思出一项实验,而这项实验让人们能够第一次直接地感知到量子纠缠(quantum entanglement)。量子纠缠发生在当两个处于量子等级的粒子发生交互作用时,它们会连结在一起,而这个现象也显示出“空间”可能只是一个结构,把两个实物彼此分开的幻觉。这也就是说,粒子处于量子等级下的行为并不会呈现出在更广大的物理系统下。

如果我们想以宇宙级数的论点来解释的话,两个在一起形成的电子彼此纠缠在一起,此时若我们将其中一个送至宇宙另一端,然后对其中一个做了某些动作,如使之旋转,则另一个也会同时跟着旋转起来。这意味着如果不是这个讯息以超越光速的速度传递过去,也就是再次说明,我们在两个物体之间感知到的遥远距离其实根本就不存在。

量子纠缠现象已经受到证实,也就是说物理学家可以在实验室环境中把光粒子纠缠在一起,但是,瑞士的研究人员希望能采取更进一步的动作。就如《ScienceAlert》的报导所述:“前提是人类的眼睛基本上是一个光子探测器,因此理论上,我们应该可以用人类的眼睛把量子纠缠的检测实验当中的光子探测器拿来作置换,然后让人们观察整个过程。”

可惜这并非容易,《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review )表中:

“主要的问题在于眼睛无法侦测到单光子,取而代之,在眼睛底边的光侦测棒必须受到好些量的光子刺激才能开启侦测。而这个开启侦测的光子量至少大约要七个左右,然而实际上,人们通常在只有在光子量达到数百个或上千个时,才能见到光子。即使这样,眼睛也不是特高效能的光电探测器。一个好的光学实验室中会有效能高达90%以上的光电探测器。相较起来,在最低的光照等级下,眼睛大概拥有8%侦测效能。因此这意味着眼睛错失了许多的光子。”

基本上,人们要能看到这个现象,必须要发射出无数的量子等级之光子纠缠,而就目前的技术而言,这是不可能的,又或者可能吗?

根据瑞士的研究人员所述,一种称为分光镜的仪器可以加以应用:

“来自雷射的相干光束被瞄准在分离器上,并穿越它传输而过,但接着相变导致它被反射。如果第二个雷射光束干扰第一个光束,将造成第一个光束产生相变,也就是将它反射回去以取代通过分离器的动作。所以不管第一束光有没有被反射,第二束光控制了整个过程。而这个『切换的光束』不需要像主要光束一样强劲,但它必须有相参性,也就是必须是真正的雷射光,如此才能成功。”

即使有分光镜,这人也必须要坐下,然后观看数千个实验……

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