科學家發現粒子間的量子纏繞依賴於它們的相對運動狀態



藝術家想像中的量子纏繞粒子
【明慧網2003年4月16日】據Science Daily網站報導,美國國家航空航天局(NASA)噴氣動力實驗室的科學家發現神秘的量子纏繞態與觀察者相對於微觀粒子的運動有關,這種量子纏繞可以由觀察者的相對運動來產生或者破壞掉。這一發現已經發表在2002年12月號的《物理評論快報》上。

「量子纏繞」是科學家們在微觀粒子世界中發現的一種神秘的現象。處於量子纏繞態的粒子,相互之間似乎「心有靈犀」,無論相距多遠,對其中一個粒子的干擾會瞬時地影響到量子纏繞態中的其它粒子,也就是說這種關聯的傳播好像不需要時間。這顯然違反了愛因斯坦的狹義相對論「光速不可逾越」的結論,因此當初他從量子力學理論中推導出這一結論時,他並不相信這種現象真的存在,而是試圖利用這一結論來證明量子力學的不合理,並稱之為「幽靈式」的聯繫。但是後來的實驗證明這種量子纏繞現象的確是存在的,它是目前熱門的量子超光速傳輸研究的基礎。

NASA的克利斯托弗.阿達米博士(Christoph Adami)和羅伯特.金裏切(Robert Gingrich)博士是最先用愛因斯坦的相對論來研究粒子之間的量子纏繞。他們比較了粒子在靜止時和被加速時的纏繞程度,發現當通常纏繞的粒子在被加速會失去這種纏繞聯繫,一些特殊製備的粒子對在被加速時則增加這種纏繞聯繫程度。

了解一些靜止時不纏繞的粒子之間如何僅僅通過運動就可以獲得量子纏繞,可能有許多潛在的重要應用。比如,處於纏繞的粒子可以用來校對原子鐘,這對於太空飛船的在太空深處的旅行至關重要。另外,量子纏繞在對量子通訊和量子計算都扮演著重要的角色,這一發現對這些領域也會產生重要的影響。

量子纏繞態是迄今科學家們仍然無法圓滿解釋的一種現象,它暗示事物之間的聯繫能力也許遠遠超出現代科學的認識。對其本質的認識可能會使現代科學在一些關鍵問題上取得重大的突破。

參考資料
1. http://www.sciencedaily.com/releases/2003/04/030410073215.htm
2. http://www.jpl.nasa.gov/releases/2003/47.cfm







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