每块儿钻石含有一个可以俘获单个电子的微小空间,此空间具有一种称为“自旋”的磁性,然后用微波和激光能的脉冲来纠缠,并测量电子的“自旋”。
校园的两侧设有探测器,两个电子之间的距离确保做测量的同时,信息无法以传统的方式交换。
“我想这是一个设计完美,巧妙的实验,将有助于推进整个领域,”麻省理工学院物理学家大卫·凯泽(David Kaiser)说,他没有参与这项研究。然而,凯泽博士,和另一组物理学家正准备明年进行一个更加雄心勃勃的实验,不久将截取和测量宇宙最边缘的光。他还说,他认为荷兰实验并没有解答所有的疑问。
测试发生在一个令人费解的和独特的领域。根据量子力学,直到粒子被测量或以某种方式观察到它们的时候才具有可以验证的属性。直到这时,它们可以同时出现在两个或更多的地方。但是,一旦测得,它们塌陷成一个更经典的现实,只有一个位置。
爱因斯坦错了么?
证实存在超越时空和超光速现象
另据英国《每日邮报》10月21日报道,汉森教授说:“当看到两个电子发生纠缠时,真是很有趣。”
汉森教授的研究组在实验中观察电子的“旋转”磁特性(spinning),此特性有“上旋”(up)或“下旋”(down)的两种表现。
汉森教授描述道:“两个电子都是同时上下,观察其中一个总是下旋,另外一个上旋。两者完美地相互关联,当观察一个具有的磁特性时,另一个永远是相反的特性。即使另一个电子在银河系另一端的火箭上,它们之间的这种影响也是瞬时的。”
汉森教授的研究组解释,他们在该研究中消除了造成产生其他作用的隐藏变量,如将电子置于微小钻石槽中,消除了主要的贝尔实验“漏洞”(loophole),因此所检测的电子间不可能存在任何“秘密”通信机会,也不存在受检电子被误认为代表其他所有周围粒子的情况。
《每日邮报》说,这项实验表明成对的亚原子粒子之间存在一种超越时空的看不见连接。这是一项具有历史意义的实验,因为它为人们找到最明确的证据说明这种量子效应,证实曾被爱因斯坦认为的著名“幽灵般超距作用”是实实在在的。
虽然爱因斯坦认为这是不可能发生现象,他觉得空间中两点之间的信息传递速度不可能比光速快,但是实际上,发生量子纠缠的一个亚原子粒子可以立即影响到另一个,无论二者相隔多远,这种信息传递速度为超光速。
伦敦大学学院(University College London)纳米技术专家约翰莫顿(John Morton )教授认为,这是令人激动的结果,尽管有些科学家勉强接受这样的事实:量子物理真的可以产生爱因斯坦所认为的“幽灵般超距作用”。
对于一些物理学家,尽管新的实验声称“无漏洞”,事情还没有完全结束。“这项实验已经很漂亮地堵住了三大漏洞中的两个,但三分之二是不是三分之三,”凯泽说。“我十分相信,量子力学是大自然的正确描述。但是,坦率地说,我们还不到使用最强烈的语气说话的地步。
荷兰代尔夫特理工大学的科学家采用贝尔实验方法,证实相距1.3公里的成对电子之间存在“量子纠缠”。
向“量子互联网”实用化前进一步
这项实验具有深刻意义,会引发具有挑战性的哲学问题。英国伯明翰大学(Birmingham University)凯伊邦格斯(Kai Bongs)教授认为,这项研究不但向人们展示量子现象与传统经验之间的差异有多大,而且具有开发超级安全加密通信技术的实际意义。
《纽约时报》报道称,这个实验不仅仅证实了量子力学反常识的理论,也是朝着所谓的“量子互联网”的实际应用前进了一步。目前,面对功率强大的计算机建构在大数因子分解能力基础上的加密技术和另一些有关策略所具有挑战性,互联网的安全性和电子商务的基础设施很令人头疼。
像汉森一样的研究人员设想一个由链状纠缠粒子环绕整个地球而形成的量子通信网络。这种网络能够安全地共享加密密码,并且绝对能够监测到窃听的企图。
观察者网注意到,在量子网络研究领域,中国科学家处在世界领先水平。中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组,日前成功实现确定性单光子的多模式固态量子存储。该成果在国际上首次实现量子点与固态量子存储器两种不同固态系统之间的对接,并实现了100个时间模式的多模式量子存储,模式数创造世界最高水平,为量子中继和全固态量子网络的实现打下了坚实的基础。加拿大华人网 http://www.sinoca.com/