當前位置:首頁>科技>延遲選擇量子擦除器:未來會影響現在嗎?
發布時間:2025-10-27閱讀(0)
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1978 年,物理學家惠勒提出了一個思想實驗,稱為延遲選擇。惠勒的想法是,想象來自距離地球數十億光年的遙遠類星體的光,被更近的星系的引力所彎曲。結果,由于地球和類星體之間星系的引力透鏡效應,類星體看起來像在兩個稍微不同的位置。
惠勒隨后指出,可以通過兩種不同的方式在地球上觀察到這種光。第一種方式是針對每個圖像都有一個檢測器。由于這種光的精確來源是已知的,因此在觀察時它會被測量為光粒子。但是,如果在兩個光源的交界處放置一個光干涉儀,則來自這兩個圖像的組合光將被測量為波,因為它的精確來源是未知的。因為這是在光發出數十億年后才被測量,并且測量的方式依賴于觀測者的選擇,所以這個實驗被稱為延遲選擇。
這是否證明粒子對其當前狀態的測量以某種方式影響了其過去的狀態?解釋量子理論的最傳統方法是假設量子具有波函數,這意味著它實際上不是粒子或波。當對它進行觀察時,它才會坍縮成一個確定的狀態。在這種觀點中,測量行為使量子粒子成為現實。所以在延遲選擇實驗中,這意味著在你測量它之前,量子不會變成“真實的”。所以這個實驗并不能證明現在影響了過去,因為光可能同時是波和粒子,只有在被測量時才變得真實。 延遲選擇擦除實驗首先,采用標準雙縫裝置發射單光子,但不是讓光子在穿過雙縫后進入屏幕,而是使用硼酸鋇晶體將光子分成兩個糾纏的光子。由于這些光子是糾纏在一起的,我們可以在不接觸另一個光子的情況下對一個光子進行測量。此外,我們將放置一個透鏡,這樣無論光子是從頂部狹縫還是底部狹縫出射,兩束光都將始終在檢測器1處組合,這樣我們就無法知道光子來自哪個狹縫。所以這個鏡子充當擦除器,因為它擦除了光子的路徑信息。
接下來,我們將對從每個狹縫中出來的糾纏光子對進行幾次測量。我們放置分光鏡,使光子有50%的機會向下轉向,也有50%的機會通過分光鏡。當光束向下轉向時,來自頂部和底部狹縫的兩束光會合并,從而無法知道路徑信息。換言之,如果檢測器4檢測到一個光子,它不會有光子來自哪條路徑的信息。
但我在這里遺漏了一個微小但至關重要的細節,這會產生重要的結果。這個細節是,到檢測器1的路徑比到檢測器 2、3和4的路徑短得多。所以光子總是在檢測器1上被探測到,然后再在其他探測器上被探測到,這就是這個實驗的延遲選擇方面。 在這個實驗中絕對清楚的是,現在對一個粒子的測量,可以影響該粒子在過去的性質。換句話說,現在做出的決定會影響過去的某些事情,結果似乎先于原因。但這是為什么呢?我只能說我不知道,如果你知道的話請告訴我,一個諾貝爾獎等你。 |
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