官方消息：量子力学令人毛骨悚然。
一个新的实验提供了迄今为止最好的证据局部性的常识概念——例如地球上的事件不能立即影响火星上发生的事情——并不适用于量子领域。
研究人员长期以来一直认为量子理论是非定域的。但严密的实验证实一直难以实现。现在，一篇新论文于 8 月 26 日发布在 arXiv.org 上，弥补了两个漏洞，这两个漏洞曾让人们对之前一项关键测试的结果产生了一丝怀疑。
日内瓦大学量子物理学家 Nicolas Gisin 表示：“非定域性对于我们的量子力学世界观是如此基础和重要，因此实现这样的结果非常重要。”与新实验中使用的设备类似的设备可用于构建极其安全的通信网络。
该实验执行了物理学家约翰·贝尔半个世纪前提出的测试的一个版本，以证明量子物理学中的非局域性。非定域性是一种称为纠缠的现象的标志，在这种现象中，粒子（例如一对电子）可以协调，无论它们之间的距离如何。确定纠缠电子自旋的实验者立即知道另一个电子的自旋是什么，即使它在测量之前基本上同时在多个方向上旋转。就好像纠缠粒子是一个整体的一部分：“如果你测量其中一个部分，整个系统都会颤抖，”吉辛说。
爱因斯坦对这种“幽灵般的远距离作用”提出了著名的谴责。他和其他物理学家想知道一种比量子力学更基础的理论是否可以在保留局域性的同时解释诸如纠缠之类的现象。 1964 年，贝尔设计了一项测试来解决这一争议。实验者将分离纠缠的粒子并独立地对它们进行几种测量中的任何一种。贝尔表明，如果世界的行为本地化，那么这些测量结果的匹配程度是有限的。
荷兰代尔夫特理工大学量子物理学家 Bas Hensen 及其同事进行的新贝尔测试需要将两块金刚石芯片放置在相距近 1.3 公里的实验室中。每个芯片都包含一个微小的缺陷，里面有一个电子。研究人员用激光照射钻石，刺激每个芯片发射与电子纠缠的光子。这些光子被发送到第三个实验室（位于其他实验室之间）并通过分束器馈送。每当分束器两端的探测器同时捕获两个光子时，就会发生纠缠转移——现在两个芯片中的电子相互纠缠。然后研究人员随机对电子自旋进行两次测量之一。物理学家证实，这些测量结果的匹配程度比贝尔的极限更高。
虽然结果支持过去四十年贝尔极限的其他测试，但该实验避免了两个普遍存在的陷阱。 20 世纪 70 年代的测试使用了低效的探测器，只能测量穿过探测器的一小部分纠缠粒子。最近的实验使用了近乎完美的探测器，但纠缠的粒子距离足够近，原则上它们可以通过交换光速信号来密谋。这个实验是第一个克服这两个漏洞的实验：探测器很好，并且在一个电子有机会与另一个电子“通信”之前进行测量。
加拿大滑铁卢周边理论物理研究所的量子物理学家马修·莱弗（Matthew Leifer）对这项实验表示赞赏。但他指出，电子之间建立纠缠需要很长时间——研究人员花了 9 天多的时间才收集了 245 个数据点。他说，需要一个更有效的版本来创建秘密量子密钥并安全地交换信息。
