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爱因斯坦错了:超光速通讯可能存在真相究竟是什么?

时间:2023-07-18 16:33 来源:网络 作者: 迷吧

简介:11月21日消息,据国外媒体报道,人们近日又一次证明,爱因斯坦至少在一件事上犯了错误。最近开展的一项实验显示,幽灵般的超距作用的确存在,并为其提供了具有说服力的证据。 爱因斯坦用这一概念描述量子力学,即组成物质和光的最小粒子具有的一系列奇特表现。更具体来说,他指代的是量子纠

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11月21日消息,据国外媒体报道,人们近日又一次证明,爱因斯坦至少在一件事上犯了错误。最近开展的一项实验显示,幽灵般的超距作用的确存在,并为其提供了具有说服力的证据。

  爱因斯坦用这一概念描述量子力学,即组成物质和光的最小粒子具有的一系列奇特表现。更具体来说,他指代的是量子纠缠这一概念认为,在量子力学中,一对亚原子粒子能以一种看不见的形式,跨越时空,相互联结在一起。

爱因斯坦错了:超光速通讯可能存在隐情究竟是什么?



爱因斯坦错了:超光速通讯可能存在

  这一理念让爱因斯坦深感冒犯,98迷科,因为他认为,信息在空间中的两点之间的传递速度是不可能超过光速的。1964年,科学家约翰斯图尔特贝尔John Stewart Bell设计了一次实验,希望能够排除能用来解释超距作用的隐变量。但在所有的贝尔实验中,都仍然存在漏洞,因此批评家认为,这些实验无法证明量子纠缠是实际存在的。



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  然而,在近期发表在期刊《Physical Review Letters》上的一篇论文中,研究人员给出了迄今为止最可靠的证据,证明量子纠缠的确存在。美国国家标准与技术研究院NIST的研究人员们创造了数对两两相同的光子,并将它们区别送往不同的地方进行观测。该研究团队成功堵住了此前贝尔实验中的三大漏洞,最后取得了卓越的实验成果。



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  你无法证明量子力学的正确性,但定域性和我们的实验后果确实是互相矛盾的,NIST的克里斯特沙尔姆Krister Shalm说道,我们的实验后果和量子力学方面的预测一致,都证明了互相缠结的粒子间的确存在着幽灵般的超距作用。



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  与NIST的论文同时提交给该期刊的,还有由维也纳大学提交的一篇论文。后者使用了类似的高效率单光子探测器,得到了相同的实验后果。不过,NIST的研究人员认为,自己的研究后果比此前由荷兰代尔夫特理工大学Delft University of Technology发表的研究后果更具说服力。在NIST的研究中,光子源和两台探测器被区别放置在三个房间里,这些房间位于同一座实验室大楼的同一层上,彼此之间相隔很远。两台探测器之间隔了184米,与光子源各隔了126和132米。

  光子源以正常方式产生光子,即用一道激光束击中一种特殊的晶体,从而激发出成对的光子流。这一过程能产生成对的、相互纠缠的光子,每对光子中,其中一个的偏振方向与另一个具有一定的联系偏振方向指的是光子的特定方向,如垂直或水平。每对光子被各自分开,然后由光缆发往远处的两台探测器。在光子的传输过程中,一台随机数产生器会随机从两种偏振状态中选出一种,对两台探测器区别进行配置。如果到达探测器的光子满足该探测器的设置,它就会有90%的几率被探测到。

  在情况最好的一次实验中,两台探测器在30分钟内,同时检测到成对光子的次数共计6378次。而在其它实验中,如在只有一台探测器工作的情况下,在总共12127次相关中,探测器只检测出了5749次。

  研究人员通过计算得出,如果局域性理论成立,能得到这一实验后果的可能性只有1.7亿分之一。因此能认为,NIST的实验成功堵上了贝尔实验的三大漏洞。由于NIST使用的单光子探测器,该实验的效率很高,能保证受到探测的光子和测量后果能够代表实际的整体情况。实验中使用的探测器由超导纳米导线制成,效率高达90%,整个系统的效率约75%。

  目前还没有比光速更快的通讯。这两台探测器之间所隔距离需要光速运行几百纳秒时间,但最后测量后果比光速通讯还快了40纳秒,说明超光速通讯是可能存在的。由于探测器配置是由处于光子源之外的随机数产生器进行的,因此该实验杜绝了人为操纵的可能性。

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