量子伪心灵感应实验表明:现实居然在你观察到它之前并不存在?

利用量子纠缠粒子,科学家们成功地克服了概率的限制,赢得了一场理论游戏的次数超出了应有的次数。

量子伪心灵感应实验表明:现实居然在你观察到它之前并不存在?

诺贝尔奖得主、物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)曾经有句名言:“没有人了解量子力学”。通过使用一种称为量子伪心灵感应的技巧,该练习证实了现实在被测量之前并不存在固定状态。

物理对象可以同时以多种状态存在的想法被称为波粒二象性,并由著名的双缝实验证明。通过上述实验,科学家们确定,光子(光粒子)在没有人注视时像波浪一样在空间中传播,但在被观察到的那一刻,光子会“塌陷”到一个固定点。

以这种方式从量子中提取具体现实的能力,可克服经典统计限制。为了说明这一点,物理学家设计了许多理论游戏,在这些游戏中,只要玩家无法相互交流,他们获胜的可能性就会有限,但可以使用量子伪心灵感应来持续交流。

例如,Mermin-Peres 魔方游戏涉及两个名为 Alice 和 Bob 的假设玩家,他们每个人都必须用“1”或“-1”填写 3 3 网格中的每个方格。然后裁判随机选择 Alice 的行之一和 Bob 的列之一,如果两个玩家在重叠的方格中的数字相同,则他们获胜。

量子伪心灵感应实验表明:现实居然在你观察到它之前并不存在?

为了防止 Alice 和 Bob 通过同意在每个方格中写入相同的数字,规则要求 Alice 的每一行中的数字相乘得到 1,而 Bob 的列中的数字相加产生 -1。最重要的是,两名球员在比赛中不得互相交谈。

在现实世界中进行这样的游戏时,两名玩家的九格格必须至少相差一格,这意味着在统计上不可能在九轮中获胜超过八次。然而,在量子领域,爱丽丝和鲍勃可能每次都能赢。

这是因为量子力学消除了在比赛开始前每个方格都包含一个固定值的必要性,只有在裁判做出选择后才会出现“1”或“-1”。因此,整个网格在被观察到之前是完全可变动的的,并且可以在每一轮新的回合中重新配置。

更好的是,Bob 网格中的每个方格都可以与 Alice 方格中的对应方格进行量子纠缠,这样一旦在一个玩家的方格中观察到一个固定值,另一个玩家的方格就会“坍缩”成相同的值。

显然,这样的游戏不能用纸和墨水来玩,但可以用量子纠缠粒子来演示。在下周发表在《物理评论快报》杂志上的一项新研究中,科学家们解释了他们如何使用超快激光脉冲来激发硼酸钡晶体,从而产生成对的“超纠缠”光子。

更具体地说,光子纠缠在一起,使得一个光子的极化本质上与另一个的轨道角动量相关。使用这些值作为 Alice 和 Bob 的数字的替代值,研究人员模拟了 1,075,930 轮 Mermin-Peres 博弈,赢得了其中的 1,009,610 轮。

量子伪心灵感应实验表明:现实居然在你观察到它之前并不存在?

虽然不完美,但 93.84% 的胜率确实超过了根据经典统计应有的胜率,从而证明物理现实不是固定的,可以使用量子纠缠来操纵。


看来宇宙比我们想象的复杂的多,小伙伴们怎么看?


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页面更新:2024-04-14

标签:量子   现实   量子力学   方格   光子   网格   粒子   感应   心灵   玩家   数字   游戏

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