陳根：首次觀測量子糾纏，或將顛覆傳統量子力學_風聞

文/陳根

“量子糾纏”，是一種只發生在量子系統中的神奇現象。兩個糾纏後的量子，即使相隔數光年的遙遠距離，彼此也可以在瞬間相互影響，這種相互影響的速度超越了光速，打破了時間和空間的限制。

**量子力學掌控着從基本粒子到宏觀物體的運動規律，但對於宏觀物體的運動而言，這種掌控往往不太明顯。在眾多因素的干擾下，量子效應對經典物理造成的偏差變得幾乎不可見。**因此，確認、測量宏觀物體的量子效應，對於探究量子世界極為重要。

近日，科學家們實現了兩項量子研究的突破，其中一項研究找到了宏觀物體量子糾纏的直接證據；另一項則在一個類似的系統中，規避了量子力學的不確定性原理。

 在其中的一項研究中，科學家用微波脈衝讓兩張小的鋁片膜進入量子糾纏狀態。兩張鋁片膜與一個電路相連，並被放置在低温腔中。當科學家施加脈衝微波時，電路會與鋁片膜相互作用，從而控制鋁片膜的振動模式。在此條件下，鋁片膜可以維持大約1毫秒的量子狀態。

微波被處於量子狀態的鋁片膜反射後，會被信號器接收。通過對比反射前後的微波性質，研究人員可以分析出鋁片膜的位置和動量信息。

研究團隊仔細分析了反射的微波。在宏觀世界中，反射回來的微波應該是隨機的。但是當他們將結果繪製成圖時，卻發現微波具有特定的模式，即兩張鋁片膜中，一個相對平靜，而另一個則輕微抖動，這表明兩張鋁片膜發生了量子糾纏。

在另一項研究中，科學家們在8毫開爾文的温度下，讓兩個鋁鼓膜進入長時間、相對穩定的糾纏態。在這種糾纏態下，研究人員可以對同一個糾纏態進行多次測量，從而規避量子力學中的不確定性原理。

 實驗中，鼓膜振動的相位總是相反的。在這種情況下，如果將兩個鼓視為一個量子力學實體，那麼鼓運動狀態的不確定性就被消除了。

在這項研究中，科學家利用了反作用規避原理，本質上，他們沒有測量每個鼓的位置和動量，而是通過鼓膜運動對電路電壓造成的影響，測量了鋁鼓膜的動量之和。

這兩項實驗都證明了宏觀物體也可以實現量子糾纏。在量子糾纏的狀態下，物體的行為與經典物理的描述存在一定的區別。不論糾纏物體之間的空間距離有多遠，它們都不能被獨立描述。而這種和經典物理顯著的區別，正是新型量子技術背後的關鍵理論支撐之一。

未來，這種技術進步帶來的高度糾纏的量子系統，或許能夠在量子網絡中充當長期網絡節點。此外，研究中的高效測量方法也可能對量子通信或者量子網絡節點間的糾纏交換等應用有所幫助。