而就在众专家达成统一意见没多久,青城山的林子明便传来了新消息:
潘院士他们的试验光子已经准备好了,纠缠观测可以正式进行!
此时此刻。
直升机舱内。
一台规格差不多是2X3的设备已经被抬放到了舱门入口。
这是一台光子偏振射束仪,体积在室内设备中不算大也不算小,但操作难度极高。
它方方正正的模样有些像棺材板,加之经常被用来做很多奇奇怪怪但却带有颠覆性的实验,因此很多科研汪更乐意称它为牛顿之墓。
它的作用字如其名,就是用来进行偏振态实验的设备。
众所周知。
用经典的图像看,光是横波,垂直于传播方向的振动方向有两个自由度。
而在量子力学中。
粗略地说。
由于量子态的叠加原理,因此只需要取两个互相正交的方向作为振动方向的基,即可叠加出任意的偏振状态。
嗯,这里的正交不是体位,而是一种态。
光子的偏振普遍都是用光波的震动方向来解释,也就是光子的自旋决定了光的偏振。
同时在正曲率的背景下,Rn大于1且无限。
因此理论上只要光子与边界产生纠缠,设备就一定能够观测到。
除非......
边界独立于时空。
这是一次非常非常重要的实验,也是人类历史上首次用微观粒子去锚定一个纠缠态。
实话实说。
连潘建伟院士他自己都不知道会发生什么,或者说会检测出什么数据。
外宇宙?
微扰映射?
还是某种奇异的相变?
亦或是光子消失,没有激起任何一丝波澜?
这是哪怕爱因斯坦普兰克狄拉克复活都没法确定的事情,连猜测都不知道从何下手。
甚至不排除边界后是可观测宇宙之外的可能性。
当代表现有规则的光子与某种未知的规则碰撞,保不齐下一秒整个原宇宙的某条规律都会变化——比如所有的猫忽然都变成了猫娘然后找你报恩。
这确实是有可能发生的事情,也就是俗话说的开盲盒。
最后调试了一遍设备,潘院士忽然把自己的手臂伸到了李百安面前:
“李老,您看,鸡皮疙瘩都出来了。”
李百安闻言也一撸袖子,其手臂上赫然也有着不少的鸡皮疙瘩:
“一样一样。”
二人见状对视一眼,哈哈大笑。
不是视死如归的激昂与洒脱,而是对于即将接触未知的激动与喜悦。
这是一次注定会被载入教科书的实验,无论是价值还是性质上都非同一般。
别说潘院士和李百安了。
连这架直18和负责做苦力的魏凡,都注定将在课本上占据一席之地。
接着潘院士长呼出一口气,对着魏凡说道:
“魏族长,麻烦你了。”
魏凡笑着摆了摆手:
“嗳,小事一桩而已,都老熟人了,潘院士您不用这么客气。”
说着他便单手拉起了测量光纤,径直飞到了入口处,将它往洞口里一塞。
入口对面。
早已在此待命的一台微小移动端口机器人主动将光纤固定住,随后缓缓朝边缘驶去。
在先前的准备过程中,地面上已经将足够长度的光纤安放到了机舱里。
这种光纤很细,接近三公里的长度也才一副棺材板那么大,很轻松就能塞进机舱。
至于入口后的机器人就更简单了。
别看它的规格不大,其实功能齐全,各种复杂条件下都能正常运行。
别说零下60度了,零下120度的环境它照样可以工作。
这台设备属于辅助的移动输出端,性质上有些类似发射卫星的发射架,起到的是一个固定和校准的作用。
实际上它不止可以用于发射光子,其余的负电荷也都能够发射。
毕竟兔子们一开始可不知道空间是正曲率环境,因此干脆把三种曲率态能用上的设备全都给上了。
咔咔咔——
端口机器人的轮子碾过地面的碎石,行进了大概十多分钟,终于来到了左侧的边界附近。
一切准备就绪后,检测开始!
.....
注:
剩下两更可能要明天上午6点左右发,今晚会熬夜就搞一搞防稻。
第316章 瞧瞧我发现了什么?
考虑到一些鲜为人同学的好奇心,
这里用尽量通俗的方式解释一下光子——或者说量子纠缠的概念。
基本上只要你看得懂文字,应该都可以理解。
首先举个例子。
假如说在太空中两个挨在一起静止的相同圆盘,被一个姓郝的炸逼用炸弹炸开。
它们两个因此开始有了一个旋转。
当它们飞了很远之后,我们捕获了其中的一个圆盘并且对它进行测量。
并且发现它的旋转角速度为w。
那么我们立刻可以知道,另一个圆盘的角速度一定是-w。
因为根据角动量守恒,两个圆盘的角动量之和一定为零,所以它们两个的旋转角速度一定是相反的。
也就是w和-w相抵消。
而量子纠缠有些类似。
当一对有量子纠缠的光子,往相反方向飞了很远之后,我们捕获了其中的一个光子。
测量得到它的偏振方向是逆时针偏振的。
那么在这一瞬间,我们就可以知道在很远的另一个光子它的偏振方向是顺时针偏振的。
看到这里,或许有人就会觉得说。
那么量子纠缠看上去并没有什么特别的呀,那么为什么会被讨论的那么多?
量子纠缠的实验和前面那个经典世界里面的实验区别到底在哪里呢?
最主要的一个区别就是,在经典世界里面,在爆炸之后的那一瞬间,两个圆盘的状态就已经是确定了的。
无论我们在什么时间和位置去测量,得到的都会是同样的结果。
可是在量子纠缠的实验里面。
两个光子往相反方向飞行的途中,其中每一个光子的偏振方向并不是确定的。
而是处于50%的概率顺时针偏振和50%逆时针偏振相叠加的量子态。
你测量的结果有50%的概率是顺时针偏振,有50%的概率是逆时针偏振。
这个光子的状态只有在你测量的时候才能确定,而且完全是一个概率性事件。
这代表着什么呢?
最关键的地方来了。
就是说你测量了其中一个光子,这一个光子的状态坍缩成了比如说顺时针偏振。
在遥远地方的另一个光子,它的状态就同时坍缩成了确定的逆时针偏振。
仿佛这两个光子间有一个可以超越光速的联系,可以让它们瞬间可以达成共识。
具体的实验过程就是纠缠光子对利用二类BBO晶体的自发参量下转换,可以产生两个偏振态正交的纠缠光子对。
再利用检偏器以及单光子计数器测量就可以完成了。
相关论文还是挺多的,这里就不多赘述了,也没必要了解太深。
当然了。
或许有同学会问一个更深一步的问题:
你怎么知道在测量之前量子的状态是不确定的?
难道就不能它在客观上已经确定的?
也就是这边的这个光子早就是顺时针偏振,而另一个光子则是逆时针偏振。
只是我们观测之前未知它们的状态而已?
这就涉及到一个叠加态的问题了。
贝尔不等式结合实验结果来看,证明了量子在被观测前是处于叠加态的。
这是啥意思呢?
也就是说同样的光子,你在头一次测量的时候可能是顺时针偏振。
可换个基矢第二次就成逆时针偏振了。
比如你面前有两台冰箱,A里头放着一枚鸡蛋,B里头放着一块牛肉。
你头一次开A发现是个鸡蛋,同时不用看B就知道B那边一定是牛肉。