物理学中没有比量子力学更让公众和物理学家感到困惑的领域了。一方面量子力学创造了现代神话,很多人就此兜售理论,自圆其说;另一方面,对唯心主义者来说,量子力学让他们看到了原本客观的物质宇宙中存在自由意志的希望。在让物理学家感到困惑和挫败的所有因素中量子纠缠首屈一指,被爱因斯坦嘲弄地称为“鬼魅似的远距作用”。

无论爱因斯坦承认不承认,量子纠缠的确是存在的。前段时间,荷兰的研究者证实了这点,也正应了万圣节的景。研究再次证明了看起来扑朔迷离的量子力学,其运行方式是完全能被测试的。

 

量子力学原理:纠缠不休的量子纠缠

 

量子力学原理:纠缠不休的量子纠缠

 

要解释什么是“鬼魅的纠缠”,我们可以先退到现实世界中,看现实中可以触摸到的常规物体被分离的状态(传统物体个体太大、和周边环境的相互作用太大,所以体现不出量子力学的作用)。比如引爆器和炸弹,如果我把它们置于道路两侧并激活引爆器,引爆器会以低于或者相当于光速的速度发出信号引爆炸弹,炸弹也只有在接到信号之后才会爆炸。

 

量子力学原理:纠缠不休的量子纠缠

 

量子力学原理:纠缠不休的量子纠缠

 

然而量子纠缠理论认为,若将事先准备好的物体置于同一量子态,即使它们处于星系的两端,这些物体也能保持“纠缠”状态,只要这些物体不与其他物体发生相互作用就行。如果人们对处于纠缠状态的一个物体进行测量,另一个物体会瞬间受到影响,无论它们之间的距离有多么遥远。