别再纠结纠缠能不能传讯了,更值得想想的是:我们怎么利用这种神奇的关系,搞出更安全、更灵活

我们来聊聊那个“鬼魅般的超距作用”,也就是量子纠缠。你知道爱因斯坦那老头有多挑剔吧?他一边创立相对论,说光速绝对跑不过去;一边又对着量子力学喊:“别给我整那些概率骰子。” 到了1964年,他跟波多尔斯基、罗森这几个人组了个局,提出了EPR佯谬,觉得量子力学这一套肯定不完备,明明有幽灵般的联系,其实是现实理解错了。 咱就把这事儿比喻成两只手套。把一只放在A地,另一只放在B地,这时候去打开A地的箱子,瞬间就能知道B地的是哪只。这在经典物理里很正常,但到了量子世界就不一样了。这俩手套在测量之前根本就没定型,只有一堆概率分布。你只要去测了其中一只,另一只立马就确定了。这看起来好像有啥信息传过去了似的。 这时候爱因斯坦就急眼了,这不是跟相对论打架吗?按照相对论的说法,不能有超过光速的东西。他就觉得要么有个隐藏变量在背后捣鬼,要么就是量子力学描述得不对。后来约翰·贝尔站出来,在1964年搞出了个贝尔不等式。这玩意儿要是被实验打破了,就说明自然法则没法同时满足局域性和实在性。 从20世纪80年代开始,好多实验都验证了量子力学的预测。到了本世纪更是弄出了“无漏洞贝尔试验”,把各种技术上的怀疑都给堵住了。最厉害的是卫星和地面链路能把纠缠传到上千公里那么远。 不过你得明白,这些实验只是证明了两个粒子之间有关系,不代表能超光速发信号。哪怕是最顶尖的技术也传不出来经典信息,所以它不违反相对论的因果关系。 这事儿听起来挺矛盾的:一边是非局域性的联系很强,一边又不能超光速通信。说白了就是把局域性和实在性这两个老观念给撕烂了。实验告诉我们得抛弃局域性才行。 虽然不能直接用纠缠传信,但它确实是未来通信的好材料。咱们国家在这方面可是走在前面的,卫星分发纠缠、千公里光纤网络、国家级的骨干网都搞起来了。这意味着政务、金融这些关键领域以后会更安全。 有人可能会问:这跟我有啥关系?其实离我们生活很近。最先用在最需要高安全的地方,银行、云服务、车联网啥的都会用上。再说了,这玩意儿对分布式量子计算和传感也很有用。 最后说句实话,爱因斯坦当时那叫一个执着。虽然现在看起来他好像错了,但他逼得大家设计了更严谨的理论和实验。科学就是这么自我修正的过程:从疑问开始,一路折腾下去才把真相给照出来了。 别再纠结纠缠能不能传讯了,更值得想想的是:我们怎么利用这种神奇的关系,搞出更安全、更灵活的技术呢?——来自量子技术频道的资深编辑