瑞士实验显示量子信息传输速度远超光速

据美国生活科学网报导,伟大的物理学家爱因斯坦曾对任何超光速的说法都予以驳斥,但事实极可能会表明这是他一生中犯下的为数不多的毛病之一.瑞士科学家日前称,他们在实验中证实,处于纠缠状态的亚原子粒子,它们之间信号传输的速度要远远超越光速.

在8月14日出版的最新一期《自然》杂志上,瑞士的5位科学家公布了他们的这项最新研究成果.瑞士科学家表示,原子、电子和宇宙空间其他所有的微观物资都可能会表现出异常奇怪的行动,其行动规律可能与我们日常生活中传统的科学规律完全背道而驰.比如,物体可以同时存在于两个或多个场所;可以同时以相反的方向旋转.这类现象或许只有通过量子物理学来解释.量子物理学认为,任何事物之间都可能存着某种特定的联系.发生于某一物体之上的事件,可能同时对其他物体也会产生影响.这类现象称为“量子纠缠”.不管物体之间的距离有多远,一样存在“量子纠缠”的关系. 爱因斯坦坚决反对“量子纠缠”理论,乃至将其戏称为“遥远的鬼魅行动”.根据量子力学理论的描写,两个处于纠缠态的粒子不管相距多远,都能“感知”和影响对方的状态.几十年来,物理学家试图验证这类奇异特性是不是真实,和决定它的幕后缘由.其实,我们可以应用形象化的说明来解释这类现象.被纠缠的物体释放出某种不明粒子或其他情势的高速信号,从而对其火伴产生影响.此前,已有实验证实传统物理学领域中某种隐藏信号的存在,从而打消了人们对这类隐藏信号的种种疑问.但是,依然有一个奇怪的可能性没有得到证实,即这类未知信号的传输速率可能会比光速还要高.

同源纠缠光子被发送到两个相距18千米的村落

为了证实这类可能性,瑞士科学家开始着手对一对相互纠缠的光子进行实验研究.首先,研究人员们将光子对拆散;然后,通过由瑞士电信公司提供的光纤向两个村落接收站进行传送,接收站之间相距大约18千米.沿途光子会经过特殊设计的探测器,因此研究人员能够随时肯定它们从出发到终点的“色彩”.终究,接收站证实每对相互纠缠的光子被分开传送到接收站后,二者之间依然存在纠缠关系.通过对其中一个光子的分析,科学家可以预测另外一光子的特点.在实验中,任何隐藏信号从此接收站传送到彼接收站,仅仅需要一百万兆分之一秒.这1传输速率保证了接收站能够准确地检测到光子.由此可以推测任何未知信号的传输速率最少是光速的10000倍. 爱因斯坦不但不接受“量子纠缠”的思想,而且还坚持认为不可能存在比光速还要快的信号,任何比光速快的“鬼魅似的远距作用”都是不可思议的.根据1905年出版的爱因斯坦的相对论,他认为没有物体的运动速度能够超过光速.爱因斯坦解释说,光速属于自然界的一个基本常数:对空间内所有的观察者来讲,光速都是一样的.一样是爱因斯坦的相对论解释说,当物体加速时,物体本身的质量增加,而加速需要能量.随着物体质量的增加,保持速度所需的能量也更多.当物体以接近光速运行时,爱因斯坦经过计算说,它的质量将到达无限大,所以要使得物体继续运行的能量也要无限大,而要超过这1极限是不可能的. 而科学家们从实验中得到的结论,既可以反驳爱因斯坦的“毛病”观点,也可以用来解释同一事物同时出现在不同地点这1奇特现象.爱因斯坦都没法解释的奇怪行动,正是量子物理学的魅力之处.

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