這項新實驗可以讓我們以肉眼「看到」量子糾纏!

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瑞士的研究人員構思出一項實驗,而這項實驗讓人們能夠第一次直接地感知到量子糾纏(quantum entanglement)。量子糾纏發生在當兩個處於量子等級的粒子發生交互作用時,它們會連結在一起,而這個現象也顯示出「空間」可能只是一個結構,把兩個實物彼此分開的幻覺。這也就是說,粒子處於量子等級下的行為並不會呈現出在更廣大的物理系統下。

如果我們想以宇宙級數的論點來解釋的話,兩個在一起形成的電子彼此糾纏在一起,此時若我們將其中一個送至宇宙另一端,然後對其中一個做了某些動作,如使之旋轉,則另一個也會同時跟著旋轉起來。這意味著如果不是這個訊息以超越光速的速度傳遞過去,也就是再次說明,我們在兩個物體之間感知到的遙遠距離其實根本就不存在。

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量子糾纏現象已經受到證實,也就是說物理學家可以在實驗室環境中把光粒子糾纏在一起,但是,瑞士的研究人員希望能採取更進一步的動作。就如《ScienceAlert》的報導所述:「前提是人類的眼睛基本上是一個光子探測器,因此理論上,我們應該可以用人類的眼睛把量子糾纏的檢測實驗當中的光子探測器拿來作置換,然後讓人們觀察整個過程。」

可惜這並非容易,《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review )表中:

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「主要的問題在於眼睛無法偵測到單光子,取而代之,在眼睛底邊的光偵測棒必須受到好些量的光子刺激才能開啟偵測。而這個開啟偵測的光子量至少大約要七個左右,然而實際上,人們通常在只有在光子量達到數百個或上千個時,才能見到光子。即使這樣,眼睛也不是特高效能的光電探測器。一個好的光學實驗室中會有效能高達90%以上的光電探測器。相較起來,在最低的光照等級下,眼睛大概擁有8%偵測效能。因此這意味著眼睛錯失了許多的光子。」

基本上,人們要能看到這個現象,必須要發射出無數的量子等級之光子糾纏,而就目前的技術而言,這是不可能的,又或者可能嗎?

根據瑞士的研究人員所述,一種稱為分光鏡的儀器可以加以應用:

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「來自雷射的相干光束被瞄準在分離器上,並穿越它傳輸而過,但接著相變導致它被反射。如果第二個雷射光束干擾第一個光束,將造成第一個光束產生相變,也就是將它反射回去以取代通過分離器的動作。所以不管第一束光有沒有被反射,第二束光控制了整個過程。而這個『切換的光束』不需要像主要光束一樣強勁,但它必須有相參性,也就是必須是真正的雷射光,如此才能成功。」

即使有分光鏡,這人也必須要坐下,然後觀看數千個實驗……

如果您對於量子糾纏的運作仍是感困惑的話,您可以觀看Veritasium頻道上Derek的影片。

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來源: Collective Evolution