人非聖賢,孰能無過,愛因斯坦這樣偉大的科學家,也難免犯錯誤。量子實驗證明,被愛因斯坦否認的“鬼魅般的超距作用”是真實存在的。

愛因斯坦錯了!超光速即時通信 “鬼魅般的超距作用”真實存在

全球遊戲玩家驗證所謂的“鬼魅般超距作用”

10萬遊戲玩家齊上陣

一項具有突破性的量子實驗證實“鬼魅般的超距作用”真實存在。這是愛因斯坦痛恨的一種怪異現象,即相互糾纏的粒子能超光速進行通訊。共有10個國家的12支物理學家團隊以及10萬多名志願者參與這項實驗,共涉及9700多萬比特數據,所有數據都由人工隨機產生。

2016年11月30日,世界各地的志願者玩同一款在線視頻遊戲,產生數千萬比特數據。隨後,物理學家利用這些隨機產生的數據進行所謂的“貝爾測試”。貝爾測試旨在展示相互糾纏的粒子或者說粒子態的神祕關聯,能夠以超越光速的速度傳輸信息。在對它們進行測量時,這些粒子似乎“選擇”自己的狀態。實驗結果於最近對外公佈。

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量子糾纏藝術概念圖

西班牙光子科學研究所的量子光學教授摩根·米切爾在接受《生活科學》雜誌採訪時指出,他們的測試結果與愛因斯坦闡述的“定域實在論”相矛盾。他說:“根據愛因斯坦的定域實在論世界觀,物質擁有這樣一種屬性,不管你是否對其進行觀察,都不會影響超光速移動。我們的研究表明這種世界觀並不成立,至少某些方面一定是錯誤的。”

這意味着存在兩種可能性:我們對世界的觀察實際上改變了世界,或者粒子以一種我們無法觀測或者施加影響的方式進行通訊,又或者兩者皆有可能。

愛因斯坦錯了嗎?

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愛因斯坦

上世紀70年代以來,物理學家便不斷通過貝爾測試來驗證定域實在論的合理性。愛爾蘭物理學家約翰·貝爾率先提議這種實驗,最後也以他的名字命名。貝爾測試中,物理學家比較隨機地選擇測量,例如處在不同位置的兩個相互糾纏的粒子(比如光子)的偏振。如果一個光子朝着一個方向偏振,例如縱向,另一個光子只會在確定時間內發生橫向偏振。

如果粒子測量結果相互呈鏡像的次數高於一個特定閾值——不管是什麼粒子或者選擇怎樣的測量順序——說明分隔的粒子只有在被測量時才“選擇”它們的狀態。這意味着粒子之間能夠進行即時通訊,即愛因斯坦痛恨的“鬼魅般的超距作用”。

這種同步反應與所謂的“真正獨立存在性”相矛盾,後者構成了定域實在論原則的基礎。經典力學建立在定域實在論基礎之上。但測試結果證明糾纏粒子相互關聯的狀態超過閾值。世界確實如同“鬼魅”,愛因斯坦是錯的。

貝爾測試的缺陷

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科學家利用這些數據測量糾纏粒子

貝爾測試需要一個條件,測量對象的選擇應具有真正意義上的隨機性。這一點很難做到,因爲不可見的因素會影響研究人員的選擇,即便是電腦隨機生成的數據也不具有真正的隨機性。這讓貝爾測試存在所謂的“選擇自由漏洞”,隱變量會影響實驗的設置。如果測量不具有真正的隨機性,貝爾測試便無法確定無疑地排除定域實在論。

爲了進行這項新研究,科學家希望收集大量人爲產生的數據,以便讓他們的計算具有真正的隨機性。與以往相比,這一次的數據讓他們對定域實在性進行更全面的測試,同時允許他們消除選擇自由漏洞。米切爾在一份聲明中指出:“定域實在性是一個我們無法用機器回答的問題。我們必須成爲實驗的一部分,才能得出真實可信的結果。”

隨機數字生成器

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10萬名志願者玩遊戲爲實驗貢獻數據

一次的實驗被形象地稱之爲“大貝爾測試”。志願者玩一款名爲“大貝爾探索”的在線敲擊遊戲。遊戲中,玩家迅速反覆敲擊屏幕上的兩個按鈕,一個代表1,一個代表0。他們產生的數據流向5個實驗室,志願者的隨機選擇被用於選擇測量設置,以比較糾纏粒子。

根據5月9日刊登在《自然》雜誌上的論文,實驗室利用不同粒子進行不同實驗,單一原子、原子羣、光子羣和超導裝置。各項測試的結果均與定域實在性嚴重不符。此外,這些實驗還證明人類和量子粒子之間存在有趣的相似性,主要體現在隨機性和自由意志方面。米切爾指出如果貝爾測試的人爲影響測量帶有真正意義上的隨機性,即不受糾纏粒子本身的影響。人類和粒子的行爲都是隨機的,如果我們是自由的,它們也是如此。

(來源:漫步宇宙)

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