量子纠缠

1935年，阿尔伯特·爱因斯坦和丹麦物理学家尼尔斯·玻尔进行了一场理论辩论，最终推动了我们对物理实在的理解。爱因斯坦提出了一个思想实验，后人称之为爱因斯坦——波多尔斯基——罗森悖论（EPR悖论），它成为两位科学巨人之间激烈争论的理论战场。[插图]该思想实验观察一对光子的行为，光子是组成光的微小粒子。当一对光子出现在同一位置和同一瞬间时，它们就会纠缠在一起并体验所谓的共享状态。成对的光子具有相反方向的自旋。例如，如果粒子A顺时针旋转，则粒子B必然逆时针旋转。爱因斯坦和玻尔辩论的核心围绕着如果将粒子分开超远的距离——比如相隔一半宇宙那么远——那么粒子A改变自旋方向时，会发生什么。两位物理学家都认为粒子B必然会相应地改变它的方向。但这需要多长时间才能发生呢？爱因斯坦认为，一个光子向另一个光子传递信号所需的时间，可以根据它们之间的距离，用光速定律来计算。而玻尔则大胆预测，光子之间无须传递信号，因此，在它们分别改变自旋方向之前，不会发生时间流逝。他声称，因为两个光子继续在纠缠的状态下存在，所以无论彼此之间有多远，它们仍是不可分割的。用科学来解释，这种超距离的纠缠被称为非定域性。