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【初中物理】量子物理或可“操纵”过去事件

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据物理学家组织网4月24日报道，维也纳大学量子光学和量子信息学院以及维也纳

量子科学与技术中心的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。相关研究结果将发表在最新一期的《自然―物理学》杂志上。

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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