“墨子号”量子卫星将检验量子非定域性
2016-08-15 14:02:40   来源:中国科技网
内容摘要
2016年8月中旬,中国乃至世界上第一颗量子通讯卫星即将在酒泉卫星发射中心发射升空。从而提供一个在太空进行实验的平台,将有望通过超远距离的量子纠缠实验,来实现对量子非定域性的检验。

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“鬼魅般的超距作用”,这是爱因斯坦在1935年对量子纠缠的评论。量子力学认为,两个处于量子纠缠态的粒子无论相隔多远,改变其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态就会马上随之改变。这种状态之间的关联不需经典物理学中的力场或电场,其关联速度也可认为超过光速,这被称为“量子非定域性”。爱因斯坦作为经典物理学的代表人物,对此表示怀疑,觉得这要能成立简直是“见鬼了”。

百余年来,量子力学的许多理论不断得到实验结果支持,催生了原子弹、激光、核磁共振、全球卫星定位系统等重大发明,改变了整个世界,被认为是“第一次量子革命”。而对爱因斯坦提出的质疑开展的持续研究,助推了量子调控技术的发展,催生了以量子通信和量子计算为代表的量子信息技术,被认为是开启了“第二次量子革命”。但对于量子纠缠这个具体问题,目前的实验结果还不能最终定论。

中国即将发射全球首颗量子科学实验卫星——“墨子号”,这个量子卫星项目是一个国际合作的项目。卫星虽然在中国发射,但是与奥地利也是有一些合作的,国际量子物理学界对这个卫星的发射很期待。因为这是第一次在大尺度上来检验量子力学基本原理是否正确。

空间尺度的量子非定域性检验只是中国量子卫星可能带来重要科学成果的一个方面。由于此前全世界关于量子力学的实验都是在地面上进行,在重力等条件发生很大变化的太空,同样的量子力学实验结果会不会有变化,是科学界非常关心的问题。

不过要实现自由意志的量子非定域终极检验,需要将量子纠缠的分发距离达到几十万公里的量级,比如在月球上也要有个量子的观测站,来实现地月之间的量子纠缠分发。要达到这一目标,还有很长的路要走。

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