量子力学的宇宙测试

银河系中两颗恒星的光被用来测试量子物理学的一个开放漏洞。

量子力学预言，两个粒子可以如此紧密地绞合(纠缠)，以至于测量前者的状态似乎立即影响后者的状态，无论两粒子相距多远。2015 年，主流科学家通过同时关闭两个(质疑)漏洞(地域性漏洞和单光子计数检测漏洞)， 敲定了这个“ 间距作用” (action-at-a-distance)预言。但另有一个漏洞保持微开：一些未知的外部影响可能会更改指向预定结果的实验设置。现在研究人员已经着手关闭这个漏洞，通过使用来自银河系的星光准备随机测量设置。

间距作用即非定域性，已通过贝尔测试验证，方法通常是测量相隔一定距离的两个纠缠光子的偏振态。实验的设计和执行中遇到的问题，可能会影响结果，但2015 年的一批实验已经消除了上述可能性。然而，是否有一些其他目前还不知道的外部因素，操控实验设置或为纠缠粒子通风报信(针对应如何设置偏振态)。为了检验这种可能性，来自麻省理工学院的David Kaiser 和来自维也纳量子光学和量子信息研究所的Anton Zeilinger 以及同事们，使用“宇宙设置发生器”(cosmic setting generators)取代基于激光的量子随机数发生器，来派发实验设置；前者作为宇宙设置发生器，使用来自恒星的星光，它保持设定值不可预测。

实验团队完成的实验，其结果与非定域性一致，排除了外界的控制。他们使用的恒星，最近的一颗，其星光来到地球至少要600年。任何试图操控这个实验结果的人，都必须在光子离开恒星之前采取行动。研究人员表示，来自更加遥远星系的光或来自宇宙微波背景辐射的光，可以进一步延展上述600年的时间周期。

(戴闻编译自Physics，February 7，2017)

本文选自《物理》2017年第10期

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