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没有哪个物理领域比量子力学更让公众和物理学家困惑了。一方面，量子力学创造了现代神话，许多人兜售理论并为自己辩护。另一方面，对于理想主义者来说，量子力学向他们展示了原始客观物质宇宙中自由意志的希望。在所有困扰和挫败物理学家的因素中，量子纠缠是首屈一指的，爱因斯坦嘲笑称之为“幽灵般的心灵感应”。

不管爱因斯坦承认与否，量子纠缠确实存在。不久前，荷兰研究人员证实了这一点，这也是万圣节的场景。这项研究再次证明，量子力学看起来既复杂又混乱，可以在它的运行模式下完全测试。

为了解释什么是“鬼纠缠”，我们可以先退回到现实世界，看看现实中可以触摸到的常规物体被分离的状态(常规物体的尺寸太大，并且与周围环境相互作用，因此不能反映量子力学的作用)。例如雷管和炸弹，如果我把它们放在路的两边，引爆雷管，雷管就会发出信号，以低于或等于光速的速度引爆炸弹，而炸弹只有在收到信号后才会爆炸。

然而，量子纠缠理论认为，如果事先准备好的物体处于相同的量子态，即使它们位于星系的两端，只要这些物体不与其他物体相互作用，这些物体仍然可以保持“纠缠”状态。如果人们测量一个处于纠缠状态的物体，另一个物体将立即受到影响，不管它们相距多远。

这种现象看起来并不那么“可怕”。例如，如果我把同卵双胞胎放在两个星系中，我会立即宣布其中一个双胞胎有红色的头发，另一个有红色的头发。真正的“幽灵”在于量子力学中的测量过程。

让我们以一对电子为例。电子的运动模式是自旋，加上它们带有电荷，所以它们更像小磁铁。这意味着可以利用电磁辐射来控制它们的自旋。我们可以将这两个电子设置为围绕同一轴向不同方向旋转，即“反向排列”

现在我想测量轴一端的电子。如果这个电子的旋转方向是方向A，当被看作磁铁时，它的北极所指示的方向是“向上”。如果它的旋转方向是b方向，那么北极就指向下方。由于这些电子的自旋方向相反，如果我发现一个电子的自旋方向是“向上”，那么我可以推断另一个电子一定指向“向下”。

但这只是一个假设。量子力学认为，在测量之前，任何电子的自旋方向都是不确定的，唯一确定的是两个电子的旋转方向相反。更奇怪的是，在测量之前，两个电子同时上下移动。它们被测量的状态是概率性的:当一个电子被测量时，只有50%的概率被“固定”为“上升”或“下降”。因为这两个电子处于量子态，它们相互纠缠在一起。当我测量一个电子的自旋方向时，我将确定另一个电子的自旋方向，就像投掷正面朝上的硬币一样，我将确定投掷另一个背面朝上的硬币。

只要这两个电子保持纠缠，这种关联就会继续，即使它们在星系的两端。如果我在实验室测量一个电子，另一个电子会立即受到影响——尽管这两个电子相距数千光年。

这种瞬间的相互作用是一种“幽灵般的距离效应”，爱因斯坦对此提出了严肃的质疑。在爱因斯坦的时代，纠缠只是量子力学的一个猜想，实际上没有人测试它。1935年，爱因斯坦和他的两个合作者波多尔斯基和罗森共同写了一篇论文，批评量子纠缠的荒谬性(EPR悖论)。他们指出，如果量子力学做出这样的预测，那么整个量子力学系统就是错误的，因为能够做出这样预测的系统不能正确描述宇宙。原地址:http://www.ufo-1.cn/article/201604/942.html

爱因斯坦和他的合作者认为，由于两个电子是分开的，按照传统的思维，它们是两个独立的物体。但是从量子力学的角度来看，无论相隔多远，这两个电子都是同一个量子态的一部分。事实上，量子力学认为，在我们测量之前，任何电子的位置都无法确定。从某种意义上来说，它可能在任何时候处于任何位置。

多年来，许多物理学家解释了爱因斯坦的疑虑。他们认为有一个未知的隐藏变量使得实验结果看起来很混乱。例如，实验室的设置可以预先确定电子的自旋方向。这种推测让物理学家陷入了困惑:我们怎么知道这个隐藏的变量不存在？

1964年，物理学家约翰·贝尔发表了一篇精彩的论文，证明了如果进行一个科学而严格的纠缠实验，就可以对粒子进行一系列的测量，并获得定量的分析结果。这一结果在传统理论中被隐藏变量完全解释，从而消除了隐藏变量的存在。在过去的半个世纪里，许多研究小组已经用贝尔定理证明量子力学中的纠缠确实存在。然而，持怀疑态度的物理学家指出，任何实验都会有难以察觉的漏洞。有些人认为分离的系统实际上可能以一种隐蔽的方式结合在一起。

最近，荷兰代尔夫特技术大学的物理学家汉森和他的研究小组取得了新的突破。他们专门设计了实验来消除人们对量子纠缠的疑虑，并将实验结果公之于众。在实验中，他们同时测量了一对相距1.3公里的纠缠电子——这个距离足够远，以至于任何信号，即使以光速传播，也无法从一个探测器到达另一个探测器，从而干扰测量结果。他们还设计了一种方法，可以独立地检测出被测电子的缠结。这两个方面的实验具有重大的创新意义，消除了以往实验中存在的主要漏洞。毫无疑问，新的实验结果完全符合量子力学和贝尔定理的预测。

目前，量子纠缠基本上被认为是被证明的——至少在有确凿的证据证明德弗科技大学的实验仍然存在漏洞之前(事实上，有些人已经开始寻找它)。即使有人再次发现这个漏洞，其他研究人员也一定会设计更先进、更科学的实验来消除这个漏洞，维护贝尔定理。这种指出漏洞并消除漏洞的循环一直持续到没有漏洞——或者有些人认为这些漏洞太离谱，根本不值得研究。

我对此非常有信心。直接测量纠缠的“鬼”是非常必要的。事实上，我们一直认为量子力学是对世界最微观和最基本层面的正确描述。我们的生活与它密切相关，许多现代技术也建立在它之上。用于控制移动电话、计算机、汽车和其他电子设备的半导体晶体管是基于电子学中的量子力学原理，这种原理间接依赖于鬼魅般的量子纠缠，这一点在胡德尔科技大学的实验中得到了验证。因此，不管我们是不是幽灵，我们的生活在很大程度上依赖于量子力学。

但是量子纠缠是如此不可思议，以至于理解了之后很容易得出荒谬的结论。例如，迪帕克·库布拉一直认为量子力学意味着，如果客观世界与意识分离，它将不复存在。但事实上，意识与测量行为无关。测量可以通过机器甚至光子来完成。如果意识如此重要，在写实验结果时，我们应该包括实验者的内心活动。例如，我们需要知道他们在做实验时是否在考虑一次浪漫的邂逅。但我们不需要它。无论实验室里是否有人，机器都会记录数据并打印结果，这些打印的结果不会因为人们回到实验室而改变。

普利策奖获得者玛丽莲·罗宾逊曾经写了一篇质疑现代科学的本质和实用性的文章。在她的文章中，她提出量子纠缠“动摇了人们对时间和空间的最基本的理解，即对因果关系的理解”，“因此，人们将质疑科学解释现实的能力”。事实上，不难理解她有这样一个错误的想法:在她眼前测量一个电子会立即影响到在宇宙另一边测量另一个电子，其速度比光速还快。这个理论似乎否定了因果关系，即人们对时间和空间的传统理解。

但是量子力学的内容远非如此简单。自然界中有一个普遍的悖论:让我们的两个实验者，一个在地球上，另一个在银河系边缘的空间站上，分别测量纠缠电子的自旋。他们的测量结果不是用任何跨越数千光年的测量标准来测量的。他们都测量电子的“自旋向上”或“自旋向下”，但不能解释电子的自旋与别处的电子有关。证明电子之间相互作用的唯一方法是让实验者互相交流，但是交流的速度要比光速快。纠缠的电子瞬间相互作用，但是在这个过程中没有可以立即检测到的信号。要发现这个过程，我们仍然必须遵循因果关系的基本理论。

量子力学揭示了自然界最小层面上的幽灵。如果我们注意观察，我们会感觉到这种惊吓。然而，量子力学并不能预测事物的不可预测性。在量子力学时代，决定宇宙的基本定律并没有消失。量子纠缠理论最大的缺陷是它可以完美地与我们对宇宙的宏观理解联系在一起。

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