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基本量子规则可能会纠缠整个宇宙
一项新研究表明，量子物理学中一些最违反直觉的特征可能根本不需要设计。在物理学的最基本层面上，自然的行为并不是局部的。相距很远的粒子不能作为独立的物体，而是作为单个量子系统的组成部分。研究人员 [...]
来源:SciTech日报一项新研究表明，量子物理学中一些最违反直觉的特征可能根本不需要设计。
在物理学的最基本层面上，自然的行为并不是局部的。相距很远的粒子不能作为独立的物体，而是作为单个量子系统的组成部分。波兰的研究人员现已证明，这种非定域行为源于同一类型的粒子无法区分这一简单事实，可以通过实验观察到相同粒子的几乎所有可能状态。
根据量子力学，给定类型的每个粒子（例如光子或电子）本质上都与相同类型的所有其他粒子纠缠在一起，无论它是在附近还是位于遥远的星系中。这种违反直觉的想法直接遵循该理论的核心原则：同一类型的粒子本质上是相同的。
这表明存在一种普遍的纠缠源，它是量子世界奇怪的非局域特性的基础。它还提出了一个更深层次的问题：尽管量子理论施加了严格的限制，但是否可以访问或测试该资源。
来自克拉科夫波兰科学院核物理研究所 (IFJ PAN) 和格利维采波兰科学院理论与应用信息学研究所 (IITiS PAN) 的两位理论家现在已经解决了这些问题。他们的研究结果发表在《npj Quantum Information》（自然出版集团）上，表明仅粒子的同一性就可以产生实验上可检测到的量子非定域性。
身份使宇宙变得非局域
为了得出这个结论，研究人员利用物理学家约翰·贝尔引入的非局域性概念研究了相同粒子之间最基本的纠缠形式。虽然纠缠是量子理论的核心思想，但局域性的概念更为熟悉和直观。
DOI：10.1038/s41534-025-01086-x