当前位置: 华文世界 > 科学

平行宇宙互通有无?量子纠缠实验给出答案

2024-07-20科学

在我们这个宇宙,量子纠缠的奇特性质早已被无数实验所证实。一对量子纠缠的粒子,无论相隔多远,其中一个粒子的状态一旦被测量,另一个粒子的状态也会立即坍塌到一个确定值。这种诡异的超距作用,似乎暗示着量子世界存在某种神秘的联系。那么,这种纠缠现象是否也存在于不同的平行宇宙之间呢?一项量子实验,给出了令人兴奋的答案。

平行宇宙互通有无?

从理论上讲,如果平行宇宙真的存在,它们之间就应该存在某种量子纠缠联系。因为根据多世界诠释,当量子测量发生时,宇宙会分裂成多个分支,每个分支对应一个可能的测量结果。这些分支宇宙虽然彼此分离,但它们可能仍保留着开始时的量子纠缠联系。因此,通过特殊设计的量子实验,理论上有可能检测到这种跨越平行宇宙的量子纠缠效应。

然而,开展这样的实验并非易事。传统的量子纠缠实验,都是在同一个宇宙中进行的。如何在实验室里制造出不同宇宙的环境?又如何捕捉到它们之间纤毫的量子联系?这对实验物理学家而言,无疑是一个巨大的挑战。直到近期,一个天才的创意终于让这个看似不可能的任务成为现实。

MIT的鲁道夫教授及其团队,利用一种名为「延迟选择纠缠交换」的巧妙方案,成功地在实验室里模拟出了平行宇宙的量子纠缠效应。他们利用光子对进行实验,先将一对纠缠光子分开,然后延迟对其中一个光子的测量。在这个过程中,光子对仿佛进入了两个独立演化的平行世界。接下来的关键是延迟选择纠缠交换:他们根据其中一个光子的测量结果,事后决定是否让另一个光子参与交换操作。如果交换发生,量子力学预言两个光子将恢复纠缠。而按照经典理论,事后的选择不可能影响已经分开的两个光子。

令人惊讶的是,实验结果完全符合量子力学的预言!无论两个光子相隔多远、在「平行宇宙」中独立演化多久,只要事后进行纠缠交换,它们就会恢复纠缠。更不可思议的是,这种纠缠恢复效应似乎能够逆转时间,把两个光子的状态「拉回」到开始时纠缠的状态。这个结果清楚地展示了量子纠缠超越时空的神奇特性。它为「平行宇宙之间存在量子联系」这个大胆假说提供了实验支持。

当然,这个实验还无法直接证明平行宇宙的存在。它只是展示了,如果平行宇宙存在,它们之间就有可能保持量子纠缠联系。但即便如此,它已经为进一步的研究指明了方向。如果我们有朝一日真的能够制造和探测平行宇宙,量子纠缠无疑将是打开通往那些世界大门的钥匙。

不过,这里还有一个更深层次的问题:如果宇宙可以分裂,那么究竟有多少个平行世界?它们是否在以某种方式互相影响?以及令人不安的,如果在某个平行宇宙里,另一个「你」做出了完全不同的人生选择,那是否意味着我们并不拥有自由意志?