摘要:从量子纠缠扯到“鬼”可能跟误用“幽灵般的超距作用”有关,扯到“心灵感应”则更不需要动脑子,全盘接受“量子超光速通信”的胡乱炒作即可。
不是,边都不沾。
多年来,对量子纠缠的误解深刻地影响了人们对量子纠缠能用来做什么的期待,让量子通信、量子互联网之类玩意进行了让人难绷的大规模炒作。
从量子纠缠扯到“鬼”可能跟误用“幽灵般的超距作用”有关,扯到“心灵感应”则更不需要动脑子,全盘接受“量子超光速通信”的胡乱炒作即可。
多年来,一些糟糕来源传播的量子垃圾声称,对于一对纠缠粒子,当你对其中一个粒子施加特定影响,另一个粒子就会超越距离地发生相应的可测变化,这种效应就是爱因斯坦说的“幽灵般的超距作用”、可以用来超越真空光速地传递信息或实体(“瞬间移动”)。这是完全错误的,量子纠缠不产生超距作用,不传播任何信息或“影响”。
关于量子纠缠,常见的举例方法是:
设一个粒子衰变成了一对纠缠粒子,二者有相反的自旋;在对这两个粒子中的任意一个进行测量前,你不确定它们的具体自旋情况。此时,无论上述两个粒子之间出现了多大的距离,在你测量一个粒子并确定其自旋后,你可以立即知道另一个粒子的自旋。不过,无论你如何施加外力去改变其中一个粒子的自旋,另一个粒子的自旋都不会神奇地跟着改变。自旋以外的性质也如此。不需要纠缠,你也能想到类似的现象,例如:
某个量子事件朝未知方向射出了一个粒子,该事件周围有许多探测器。此时,无论探测器们相距多远,在你发现一个探测器接到该粒子后,你就立即知道其他探测器不会接到该粒子。你用某个量子事件随机地将一双手套(左右各一只)丢到了两个相距甚远的地方,然后去找这些手套。你在某地找到了左手手套。此时,无论你到右手手套有多远,你都知道它会是右手手套。看起来,纠缠粒子与非纠缠手套的区别是,在你测量前,手套的左右已经有确定的属性,而未测量的纠缠粒子的若干属性看起来没有被经典手段提前确定。历史上猜测的局部隐变量也被违反贝尔不等式的相关实验排除。
另外,一些人可能看了对“延迟选择实验”、“延迟选择量子擦除实验”的错误表述,产生了误解。
延迟选择实验让光子做的所谓选择是“在通过双缝或其天文学类似物时的举动像波还是像粒子”,量子力学的标准解释是光具有波粒二象性,无需做出特别的选择。
单个光子只会在屏幕上留下一个点。为了形成条纹或光斑,你需要发射大量光子。
对于在分束器后观测到两个光斑、无干涉条纹的实验,你用这两个光斑反映的信息推导出光子在位形空间的分布,就会得到干涉条纹。
对于在分束器后观测到两组干涉条纹的实验,你将这两组条纹叠加起来会得到一个光斑。
可以看看“延迟选择量子擦除实验”[1]:
模拟条纹或光斑的形成过程:
By Stigmatella aurantiaca - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31346140
2025 年夏,量子纠缠本身遭到了挑战,可以看看同时做两个贝尔实验并将本来不应纠缠的光子测出纠缠的文章:
进一步研究还在进行中,目前不知道是否在该实验的设置里存在论文作者未注意到的纠缠。我认为许多科技新闻可以直接开香槟说量子纠缠不存在了。
来源:东窗史谈一点号