星光测试表明,量子世界已有600年的历史

2017-05-11 07:48:07

Narathip Ruska / Alamy By Leah Crane我们的宇宙至少在六个世纪以来一直受到古怪的统治如果新实验中的量子效应不是真实的,而是以某种方式由过去的干涉引起的,那么这就是多久以前它必定发生的事情 - 这一发现使得量子理论的可能替代品更加不可能两种品质似乎描述了我们的日常世界:现实主义,即当我们不看时,事物具有不会消失的属性的想法;和地方,这意味着没有影响比光速更快但是我们在微小尺度上看到的量子效应无视这些描述在我们测量它们之前,粒子的性质并不是固定的,它们的状态可以纠缠在一起 - 这样,改变它们会比另一个更快地影响另一个但量子理论存在漏洞麻省理工学院的David Kaiser和他的同事正在试图将它们关闭 - 在星光的帮助下他们的实验利用了对地方性的标准测试:贝尔的不等式它限制了两个纠缠粒子在相同状态下偶然结束的频率 - 没有量子力学或一些未知的“隐藏变量”来指导它们第一步是制作一对纠缠粒子 - 通常是光子 - 然后在不同的方向发射它们通常,随机数生成器在最后时刻确定要测量的每个粒子的哪个属性使用的探测器相距足够远,以至于到达的粒子不能“欺骗”并协调它们的状态 - 除非它们能够比光更快地发出信号如果测量结果比贝尔规则所允许的更频繁,则粒子不受局部性控制以前的实验已经证明了这一点,并且支持量子力学但是,在一定程度上未知的影响允许粒子在不违反局部性原则的情况下相互影响的情况下仍然是微不足道的为了解决这个问题,Kaiser和他的同事没有使用任何旧的随机数发生器来决定测量什么毕竟,隐藏变量甚至可能会篡改数字生成本身相反,在光子射向探测器后,研究人员测量了银河系中随机选择的恒星的光线它的颜色决定了要测量的光子特性 “如果任何物理机制以某种方式与每个粒子的问题进行交错,那么当它即将发出我们测量的那些光时,那些必须在那颗恒星处运动,”凯撒说来自他们使用的最接近的恒星的光需要600年才能到达我们,所以任何隐藏的变量都需要在此之后发挥作用正如之前的测试一样,凯撒的团队发现他们的光子最终经常发生相关性,违反了贝尔的不平等,并支持非本地的量子概念当然,这个漏洞永远不会真正被关闭也许这些实验的结果是由700年前的隐藏变量或宇宙诞生时确定的但凯撒和他的同事计划继续使用更大的望远镜和更远的天文事件来尽可能地排除这些漏洞科罗拉多州博尔德市国家标准与技术研究所的Krister Shalm说:“他们正在为量子力学提供更多难以理解的理论 - 而且从一开始就已经不可信了” “这只是推动事情发展的额外步骤”期刊参考:物理评论快报,DOI:10.1103 / PhysRevLett.118.060401本文以标题“600年量子定律的恒星证明”加入新科学家在美国与天文学和太空专家一起进行为期两周的动作之旅覆盖六个州,七个航天中心和三个博物馆,真正洞察现代太空探索背后的科学和人才了解更多有关这些主题的更多信息: