新量子實驗暗示:現實本身可能是主觀的

研究員提出了一種違反直覺的主張,他們表示由於微觀上的量子怪異,現實本身可能是主觀的。在Science Advances上的一篇新論文中,一個國際量子物理學家小組認為,由於量子力學不尋常的規則,現實本身可能取決於誰在看, 換句話說,現實可能因觀察而被扭曲。

在量子水準上,我們早就知道粒子可以同時處於多種狀態, 一旦觀察了這些粒子,這種情況就會改變,造成「疊加」(superposition)被破壞,這是「薛丁格的貓」(Schrödinger’s cat)思想實所描述最著名,也最令人傷腦經的原理。

假設你在一個封閉的房間裡扔一個硬幣,而你的朋友在那個房間外面,試圖想知道你扔硬幣的結果。 一但扔了硬幣後,你將知道結果的事實是什麼。 不過,你的朋友無法從外面知道結果,對他來說,「正面」或「反面」這兩個狀態就是「疊加狀態」。量子物理學家將既定事實中的這種差異描述為一種矛盾,你的朋友觀察到疊加狀態,而你觀察到確定的答案。

在英國赫瑞瓦特大學的一項實驗測試中,研究員建造了一個小型量子電腦,他們的目的是以科學來證明量子力學中的測量實際上是特定觀察者的主觀判斷。他們測量了三對光子的極化, 一對充當兩枚硬幣,這表示根據它們的極化,這些硬幣都可以是正面或反面的。 然後,他們使用剩下的兩對來測量兩個盒子中第一對的極化,讓它充當「觀察者」的角色,每個盒子外面分別的兩個光子充當對照。

經過數週的計算,研究人員發現了一些奇怪的事,它們的極化狀態對不起來。 裡面與外面的光子觀察者對盒子內每個光子的結果或極化狀態無法達成共識。

首席研究員Alessandro Fedrizzi和Massimiliano Proietti表示,「最終,我們成功地證明了量子力學可能確實與客觀事實的假設不相容,我們違反了不對等!」

Fedrizzi表示,「我們獲得的見解是,量子觀察者確實能獲得自己的事實。」

這就提出了一個問題,量子力學的規則是否適用於更大的物體? 還是對於單個原子或光子來說規則不同?這是一個引人入勝的實驗,似乎提出了比它能回答的更多問題。

Fedrizzi和Proietti表示,「明顯的,這些都是關於現實基本本質的深刻哲學問題。無論答案是什麼,一個有趣的未來都在等著我們。」

參考資料:Science Advances

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