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古代Quasars为量子纠缠提供了令人难以置信的证据

Quasar  - 量子纠缠
艺术家的插图从Quasar PSO J352.4034-15.3373中吐出快速移动的材料,这在距离地球上大约130亿光年。研究人员使用了两种古代Quasars来为量子纠缠提供令人难以置信的证据。 (图片信用:Robin Dienel / Carnegie科学机构)

使用两个古老的银河核心,称为Quasars,研究人员向前迈进了一步 确认量子纠缠 - 一个概念,说颗粒的性质可以链接,无论在宇宙中有多远。

如果量子缠结是有效的,那么一对缠结的颗粒可以与彼此分开数十亿的轻血清,并且影响一个颗粒性质的动作会影响其他颗粒的性质。 Albert爱因斯坦描述了这种相关性 在粒子之间作为“距离的幽灵动作”之间。去年,来自麻省理工学院,维也纳大学和其他机构的物理学家 提供了强有力的证据 对于量子纠缠,现在,这位同一组科学家们甚至进一步走了以确认量子纠缠。

寻求证明量子纠缠的科学家必须表明粒子之间的测量相关性不能通过古典物理解释,据 来自MIT描述新工作的声明 。 在20世纪60年代, 物理学家John Bell. 计算理论极限,过去的粒子之间的相关性必须具有量子,而不是经典的,解释。 [Tetraquarks的时间晶体:2017年量子物理学]

远距离的距离前景的遥远的准则B1608 + 656在前景中的两个更近的星系中涂抹成明亮的弧。研究人员使用了两个古代Quasars,它在数十亿年前发出了灯光,为量子纠缠提供了证据。 (图片信用:ESA / HUBBLE,NASA,Suyu等人)

MIT研究人员说,这种理论限制存在漏洞,其中对似乎具有相关的粒子的观察结果具有隐藏的古典解释。科学家们努力关闭的这些漏洞之一被称为“选择自由度”漏洞,或者未知的经典影响力正在影响缠结颗粒的测量的可能性。通过这种漏洞,研究人员在没有的情况下观察量子相关性。

去年,这支科学家团队展示, 使用600岁的星光,如果可以通过古典物理解释他们在粒子之间观察到的相关性,这种古典来源将在600多年前遏制出来,在明星的光明之前。

为了进一步结束这种漏洞,这些研究人员现在已经使用了遥远的古代 标准 - 发光,精力充沛的银核 - 看粒子之间的相关性是否可以通过早于600年前的经典力学来解释。换句话说,他们从去年开始他们的学习成功,并扩大它以提供量子纠缠的进一步证据。

为此,他们选择使用两次散发的两种Q​​uasars 78亿年前和122亿年前。研究人员使用来自这两种等标的光的光来确定倾斜偏振器的角度,该角度测量每个光子电场的取向。

它们使用位于探测器的望远镜,以测量来自Quasars的光中的缠结光子(光颗粒)的波长。如果光比参考波长为较为红色 - 用于比较的测量,该测量比所研究的波长在不同的波长上拍摄 - 偏振器倾斜以测量进入光子。如果光比参考波长比参考波长更布鲁,则偏振器将倾斜到不同的角度以测量光子。

在去年进行的研究中,研究人员使用了小望远镜,只允许他们从星星600轻微的光线测量光线,但是通过使用更大,更强大的望远镜,研究人员现在已经设法测量了从更老,更遥远的光的光线标准条件。

在用这些古老的Quasars学习纠缠的光子时,该团队发现了超过30,000对光子的相关性。这些相关性远远超出了贝尔设定的限制,表明,如果相关粒子有任何经典解释,则必须来自这些古代Quasars发出光线之外 - 数十亿年前。

“如果发生一些阴谋来模拟实际古典的机制的量子力学,那么机制必须开始其运营 - 以某种方式确切地知道该实验将如何完成 - 至少78亿年在声明中,“艾伦Guth,麻省理工学院的物理学家以及新工作的共同作者,在发言中说。 “这似乎非常令人难以置信,所以我们有很强的证据表明量子力学是正确的解释。”

因此,通过这些发现,研究人员说,测量的相关性具有古典解释是“难以置信的”。他们说,这是强有力的证据,即量子力学导致这种相关性,并且量子纠缠是有效的。

“地球约有45亿岁,所以任何替代机制 - 不同于量子力学 - 这可能通过利用这种漏洞产生了我们的结果,这种漏洞将在甚至有一个星球地球之前,更不用说MIT,“David Kaiser,也是MIT的物理学家和该研究的共同作者,在声明中添加。 “所以我们已经将任何替代解释推回到宇宙历史上很早。”

工作 8月20日出版 在日志物理审查信中。

电子邮件chelsea gohd [email protected]   或者跟随她 @chelsea_gohd. 。 跟着我们 @spacedotcom. , Facebook   Google+ 。原文文章  Space.com.