潘建偉團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)量子非定域性檢驗(yàn)
潘建偉團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)量子非定域性檢驗(yàn)
記者5月11日從中國科大獲悉，該校潘建偉團(tuán)隊(duì)在國際上首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了基于人類自由意志和超高損耗下的貝爾不等式檢驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，他們進(jìn)一步與世界上多個研究小組合作，通過“大貝爾實(shí)驗(yàn)”國際合作的方式，利用超過十萬人的自由意志產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行了量子非定域性檢驗(yàn)。相關(guān)成果于5月10日發(fā)表在《自然》雜志上。
早在上世紀(jì)初量子力學(xué)剛剛建立不久，以愛因斯坦和玻爾為代表的兩大陣營就開始了關(guān)于量子力學(xué)基礎(chǔ)的爭論。1964年，約翰·貝爾提出了一種可以區(qū)分量子力學(xué)與局域?qū)嵲谡撌雽κ脲e的測試方法，即貝爾不等式。隨后的幾十年，大量的實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了量子力學(xué)關(guān)于貝爾不等式的預(yù)言。但是這些實(shí)驗(yàn)并不能夠完美滿足貝爾不等式的假設(shè)條件，或多或少地存在一些漏洞，導(dǎo)致人們依然無法對這一爭論進(jìn)行最終判定。
潘建偉團(tuán)隊(duì)提出了一個基于人類自由意志，在地球-月球之間開展貝爾不等式檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案。團(tuán)隊(duì)提出利用地球、月球和地月系統(tǒng)拉格朗日點(diǎn)來開展糾纏分發(fā)和貝爾不等式檢驗(yàn)。2014年，在發(fā)展使用全新超高亮度糾纏源技術(shù)的基礎(chǔ)上，配合自主研發(fā)的高分辨時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中成功實(shí)現(xiàn)了超高損耗下的貝爾不等式檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中糾纏光子對被分發(fā)到兩個測量端，并模擬了總共103dB的超高損耗，每個測量端由實(shí)驗(yàn)者獨(dú)立、隨機(jī)地選擇測量基矢，最終在關(guān)閉自由選擇漏洞下觀察到了貝爾不等式的違背，為未來在地月系統(tǒng)中開展量子非定域性的終極檢驗(yàn)邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)隨后與國際上十余個知名量子研究團(tuán)隊(duì)合作，開展 “大貝爾實(shí)驗(yàn)”，召集到了世界各地超過十萬名志愿者。在實(shí)驗(yàn)中，所有志愿者都需要基于個人的自由意志不斷地進(jìn)行選擇形成二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)，并記錄在互聯(lián)網(wǎng)云端。這些隨機(jī)數(shù)被實(shí)時和隨機(jī)地發(fā)放給分布在世界各地的相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)，用以控制這些研究團(tuán)隊(duì)的貝爾不等式檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，通過更多參與者的自由意志，在更廣泛的范圍內(nèi)關(guān)閉了自由選擇漏洞。（李想）
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