1900:游走在欧洲的物理学霸 第1144节
如此精彩绝伦的论道,如果最后没有一个确定的结果,那真是太令人遗憾了。
这甚至是物理学界的损失。
爱因斯坦神色凝重。
卢瑟福的话其实也是他刚刚想说的。
他实在无法想象量子纠缠现象的存在,除非亲眼见证。
此刻,李奇维淡淡一笑,说道:
“量子纠缠作用距离无限远这一特性确实没有办法验证。”
“我们无法把一对纠缠的粒子真的分开1光年的距离。”
“但是,量子纠缠本身却是可以被验证的。”
“而我恰好想到了一个方案。”
嘶!
所有人闻言皆是一惊!
“天啊!”
“布鲁斯教授不仅提出了量子纠缠,竟然还想到了验证方案?”
“这岂不是和几天前的单电子双缝干涉实验一样?”
“太强了吧!”
卢瑟福和爱因斯坦的眼中同时爆发出精光,内心震撼无比。
布鲁斯竟然真的能证明量子纠缠!
这真的可能吗?
李奇维说道:
“爱因斯坦教授和我争论的核心,其实并不是量子纠缠的超光速机制,而是确定性与不确定性。”
“爱因斯坦教授认为两个粒子在观察前,状态就已经确定了。”
“而我认为两个粒子只有在观察时,它们的状态才能确定。”
“所以,我只需要证明粒子在观察前,状态并不能确定,就可以证明爱因斯坦教授是错的。”
“接着,我再用实验证明观察一个粒子的状态,可以影响另一个粒子。”
“以电子为例。”
“对于两个电子而言,哪怕相距只有几公里,它们之间的库仑力也足以小到忽略不计。”
“换句话说,如果能证明相距几公里的两个电子,它们之间存在某种关联性。”
“那么足以说明这种关联性就是量子纠缠。”
“否则,没有任何已知的相互作用可以解释这种现象。”
众人闻言,顿时眼睛一亮。
布鲁斯教授的逻辑完全没有问题。
“两个电子之间又不可能像人一样串供,而且这个过程也没有光子的参与。”
“所以,如果一个粒子真的能影响另一个粒子,那这种影响必然是超越时间和空间的。”
“量子纠缠的无限超距性质就是一个自然而然的推论了。”
“至少这个实验如果能成功,就证明量子力学是没问题的。”
但问题来了,这个实验要怎么做呢?
卢瑟福作为当世最顶级的实验物理大佬,他暂时也想不出来。
此刻,所有人的目光再次聚集在李奇维的身上,他们的脸上充满了期待。
李奇维一边画图,一边解释道:
“如图所示。”
“刚刚讨论的电子自旋,只有向上和向下两个方向。”
“把电子放在三维坐标系内分析,可知此时的电子自旋只在z轴(上下)上。”
“但是电子的自旋投影同样可以在x轴(前后)和y轴(左右)上进行测量。”
“比如在y轴上测量,电子的自旋方向依然是向上或者向下。(根据投影计算)”
“现在,人为规定一个概念。”
“当电子A的自旋向上,电子B的自旋总是向下时,规定A和B的自旋相关性是+1。”
“当电子A的自旋向上,电子B的自旋也总是向上时,规定A和B的自旋相关性是-1。”
“当电子A的自旋向上,电子B有50%的概率自旋向下时,规定A和B的自旋相关性是0。”
“如果我们总是在同一个轴上测量两个电子的自旋,那么相关性肯定是+1。”
“这种情况下,无法分辨两个电子到底有没有量子纠缠。”
“所以,换个角度思考,在x轴上测量电子A的自旋,在y轴上测量电子B的自旋,看它们的相关性。”
“这个相关性用Pxy表示,且x和y之间的夹角是0°到180°。”
“同理,还有Pxz、Pzy。”
“重点来了!”
“如果爱因斯坦教授是对的,即两个电子在分开前,自旋方向就已经确定了。”
“而且两个电子之间没有任何关联性。”
“那么当只在x轴上测量时,自旋相关性总是+1。”
“此时,慢慢移动y方向上的电子探测器,使其与x方向上的探测器呈现一定的夹角。”
“这时,自旋相关性就会跟着逐渐降低。”
“当夹角为90°时,自旋相关性变为0;当夹角为180°时,自旋相关性变为-1。”
“大量重复这个实验,就可以在统计学上画出两个电子的相关性。”
“如果爱因斯坦教授是对的,那么这个相关性一定是线性关系。”
“同理,对Pxz和Pzy按照同样的方式测量,最终会得到和Pxy相同的结果。”
“如图所示,根据以上的实验逻辑和数学推导,最终可以得出一个相关性的不等式。”
“即:|Pxz﹣Pzy|≤1+Pxy。”
“如果这个不等式成立,说明爱因斯坦教授是正确的。”
“如果这个不等式不成立,说明量子纠缠是正确的。”
“以上就是我设计的实验方案。”
静!
死一般的寂静!
所有人听完之后都一脸懵逼!
这个实验的创新性超越了众人的想象。
一时间,竟然没有一个人能完全理解。
大家的脑海里不断充斥着呓语:我是谁?这是什么?
“老天啊!布鲁斯教授到底是怎么想出这种验证方案的。”
“而且还是在这么短的时间内,这简直太不可思议了。”
“以后谁要是再说布鲁斯教授不擅长实验物理,我上去就给他一个大比兜。”
“一个不等式就能决定量子力学最巅峰的争论!”
“简直恐怖如斯!”
“以后这个不等式估计会被称为【布鲁斯不等式】吧。”
足足过了十几分钟,房间内的安静终于被打破,爆发出阵阵惊呼。
所有人激烈地讨论着。
布鲁斯不等式的名字也被叫了出来,众人觉得理所应当。
这个不等式实在太重要了,甚至决定了量子力学的生死!
但是只有几个人真正搞懂了这个实验。
卢瑟福满脸震撼,兴奋地说道:
“实验逻辑没有任何问题。”
“它可以验证量子纠缠的正确性。”
“绝世天才般的想法,这个实验方案实在太惊艳了!”
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