您认为量子力学很奇怪：查看纠缠的时间

1935年夏天，物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）和埃文·施罗丁（ErwinSchrödinger）从事了关于新量子力学理论的含义的丰富，多方面，有时甚至是烦躁的对应。他们担心的重点是Schrödinger后来被称为“纠缠”：无法在相互作用后独立描述两个量子系统或粒子。

在他去世之前，爱因斯坦一直坚信纠缠表明量子力学是如何不完整的。 Schrödinger认为纠缠是新物理学的决定性特征，但这并不意味着他略微接受它。他在1935年7月13日给爱因斯坦写道：“我当然知道hocus pocus的数学运作方式。斗争的副产品表达了困扰这对夫妇的原因。

Schrödinger的猫思想实验的图。大致基于Dhatfield的SchroedingersCat3.jpg – 自己的作品，CC BY-SA 3.0，通过Wikimedia Commons

问题在于，纠缠违反了世界应该如何工作。信息的传播速度不能超过光速。但是在1935年的一篇论文中，爱因斯坦和他的合着者展示了纠缠如何导致现在所谓的量子非局部性，这是纠缠粒子之间似乎存在的令人毛骨悚然的链接。如果两个量子系统相遇，然后分离，即使在数千个光年的距离上，也无法测量一个系统（例如其位置，动量和极性）的特征，而不会立即将另一个系统转向相应的状态。

直到今天，大多数实验已经在空间差距上测试了纠缠。假设是量子非局部性的“非局部”部分是指跨空间的性质的纠缠。但是，如果纠缠也跨时间发生怎么办？是否有时间非局部性？事实证明，答案是肯定的。就在您认为量子力学无法让任何奇怪的人都怪异时，耶路撒冷希伯来大学的一组物理学家在2013年报道说，他们已经成功地纠缠了从未共存的光子。以前涉及一种称为“纠缠交换”的技术的实验已经通过延迟了一个共存的纠缠颗粒的测量来显示在时间上的量子相关性；但是Eli Megidish和他的合作者是第一个展示寿命根本没有重叠的光子之间纠缠的人。

他们是这样做的。首先，他们创建了一对纠缠的光子“ 1-2”（下图中的步骤I）。不久之后，他们测量了光子1的极化（描述了光振荡方向的属性） – 从而“杀死”它（第II步）。 Photon 2是在狂野的鹅追逐中寄出的，而创建了一对新的纠缠一对“ 3-4”（步骤III）。然后，将光子3与巡回光子2一起测量，以使纠缠关系从旧对（“ 1-2’和’3-4’”）“交换”到新的’2-3’组合上（步骤IV）。一段时间后（步骤v），测量孤独幸存者光子4的极化，并将结果与​​长死亡光子1的结果进行比较（返回步骤II）。

图1.时间线图：（i）光子1和2，（ii）光子1，（iii）光子3和4，（iv）光子2和3，（v）检测的贝尔投影的诞生光子4.倒影？数据揭示了“暂时非本地”光子1和4之间存在量子相关性。也就是说，纠缠可能发生在从未共存的两个量子系统中发生。

这到底是什么意思？ Prima Facie似乎令人不安的是，在遥远的过去（例如，地球一生的两倍）中，星光的极性影响了今年冬天通过业余望远镜掉落星光的极性。更奇怪的是：也许意味着，您的眼睛对星光在今年冬天通过望远镜掉落的星光进行的测量以某种方式决定了90亿年历史的光子的极性。

为此，这种情况使您如此奇怪，Megidish和他的同事们无法抗拒对他们的结果的可能和怪异的解释。也许在第II步中光子1的极化的测量以某种方式引导了4的未来极化，或者在步骤V处的光子4的极化测量以某种方式重写光子1的过去极化状态1.在正向和后向方向上，量子相关性跨度跨度。一个光子的死亡与另一个光子的诞生之间的空隙。

不过，只有一汤匙的相对论可以帮助恐慌症。爱因斯坦（Einstein）在发展他的特殊相对论理论时，从其牛顿基座上删除了同时的概念。结果，同时性从成为绝对财产变成了相对的财产。宇宙没有一个计时员。确切地说，发生某事时，相对于您所观察到的内容，所谓的参考框架相对于您的精确位置。因此，避免在时间分离的情况下避免奇怪的因果行为（转向未来或重写过去）的关键是接受称呼事件“同时”具有很少的形而上学的重量。它只是特定于框架的属性，这是许多替代但同样可行的属性 – 一种惯例或记录保存的问题。该课程直接传递到空间和时间量子非局部性。关于纠缠粒子对的奥秘等于相对论带来的标签分歧。爱因斯坦（Einstein）表明，没有任何事件的序列可以比其他任何事件都比其他任何事件更真实。只有接受这种见解，才能在这种量子难题上取得进展。

可以这么说，希伯来大学实验中的各种参考框架（实验室的框架，光子1的框架，光子4的框架等）都有自己的“历史学家”。尽管这些历史学家会不同意事情的发生方式，但其中没有一个人可以在真理上声称一个角落。根据时空的观点，每个事件都在每个事件中展开。显然，任何试图将特定特定属性的任何尝试，或将一般属性绑定到一个特定框架上，都会引起历史学家之间的争议。但这是事实：虽然可能存在合法分歧，即应分配哪些属性以及何时应该分配有关这些属性，粒子和事件的存在的分歧。这些发现在我们之间驱动了我们心爱的经典直觉和量子力学的经验现实。就像Schrödinger及其同时代人一样，科学进步将涉及调查某些形而上学观点的局限性。 Schrödinger的猫是半卵巢和半死的猫，以说明系统的纠缠如何导致宏观现象，从而无视我们对物体及其特性之间的关系的通常理解：猫类等有机体已经死了或活着。那里没有中间立场。

对物体及其性质之间关系的大多数当代哲学说明仅从空间非局部性的角度就包含纠缠。但是，在纳入时间非局部性方面仍然有重要的工作要做 – 不仅在对象主体讨论中，而且在有关物质构成的辩论中（例如，粘土团块与它形成的雕像之间的关系）和零件全部关系（例如，手如何与肢体或肢体相关联）。例如，零件如何与整体整体相吻合的“难题”是基本组件之间的清晰空间边界，但空间非局部性警告违反这种观点。时间非定位进一步使这张图片更加复杂：一个人如何描述其组成部分甚至没有共存的实体？辨别纠缠的本质有时可能是一个不舒服的项目。目前尚不清楚通过对Megidish和其他物理学家等新研究的审查，可能会出现哪些实质性形而上学。 Schrödinger在给爱因斯坦的一封信中指出（并部署了一个奇怪的隐喻）：“人们感觉到这是新理论中最重要的陈述，这些陈述确实可以挤入这些西班牙靴子中，但只有困难。”我们无法忽略未来的形而上学中的空间或时间非局部性：无论靴子是否合适，我们都必须穿’em。

Elise Crull

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这篇文章最初发表在Aeon，并在Creative Commons下重新出版。