根据量子力学，对同一实相的不同观测(以光子为单位)可能都是正确的。

 

现实的两个版本能同时存在吗?物理学家们说他们可以做到——也就是说，在量子水平上。

 

研究人员最近进行了一些实验，以回答一个存在了几十年的关于决斗现实的理论物理学问题。这个棘手的思维实验表明，观察同一个光子的两个人可能对光子的状态得出不同的结论——然而他们的两个观察结果都是正确的。

 

科学家们第一次复制了思维实验中描述的条件。他们的研究结果发表在2月13日的预印本杂志arXiv上，杏耀代理证实了即使观察者在同一个光子中描述了不同的状态， 注册杏耀平台的理由 ，这两个相互矛盾的事实也可能是真实的。

 

奥地利因斯布鲁克大学实验物理系博士后Martin Ringbauer告诉Live Science:“你可以验证这两种说法。”

 

维格纳的朋友

 

这个令人困惑的想法是1963年诺贝尔物理学奖得主尤金·维格纳的主意。1961年，维格纳引入了一个思想实验，这个实验后来被称为“维格纳的朋友”。它始于光子——光的粒子。当一个独立实验室的观察者测量光子时，他们发现粒子的偏振——它旋转的轴——要么是垂直的，要么是水平的。

 

然而，在光子被测量之前，光子同时显示两种偏振，这是由量子力学定律决定的;它存在于两种可能状态的“叠加”中。

 

一旦实验室里的人测量了光子，粒子就会呈现出固定的偏振。但是对于那些不知道测量结果的封闭实验室外的人来说，未测量的光子仍然处于叠加状态。

 

因此，局外人的观察——他们的现实——与实验室中测量光子的人的现实有所不同。然而，根据量子力学，这两种相互矛盾的观测结果都被认为是正确的。

 

改变状态

 

几十年来，维格纳令人费解的提议只是一个有趣的思维实验。但近年来，物理学的重大进展终于使专家们能够对维格纳的提议进行测试，林鲍尔说。

 

“我们需要理论上的进步，以一种可测试的方式来表述这个问题。然后，实验方面需要量子系统控制方面的发展来实现类似的东西，”他解释道。

 

林堡尔和他的同事们用一个更加严格的实验来验证维格纳的原始想法，这个实验使情况加倍。他们指定了两个进行实验的“实验室”，并引入了两对纠缠光子，这意味着它们的命运是相连的，因此知道其中一种光子的状态，就会自动告诉你另一种光子的状态。(装置中的光子是真实的。场景中的“四个人”——“爱丽丝”、“鲍勃”和各自的“朋友”——都不是真实存在的，而是实验的观察者。

 

爱丽丝和鲍勃的两个朋友分别位于各自实验室的“内部”，他们每人测量了一对纠缠态光子。这就打破了纠缠，使叠加坍塌，这意味着他们测量的光子处于一定的偏振状态。他们将结果记录在量子存储器中——在第二个光子的偏振下复制。

 

爱丽丝和鲍勃当时“在”封闭的实验室之外，他们被要求做出两种选择来进行自己的观察。他们可以测量朋友们存储在量子存储器中的结果，从而得出关于偏振光子的相同结论。

 

但他们也可以在纠缠光子之间进行自己的实验。在这个实验中,被称为一个干扰实验,如果光子作为波和仍然存在的叠加状态,然后爱丽丝和鲍勃会看到光明与黑暗边缘的特征模式,高峰和低谷的光波相加或彼此抵消。如果粒子“选择”了它们的状态，你会看到与没有“选择”时不同的模式。维格纳此前曾提出，这将揭示光子仍然处于纠缠态。

 

这项新研究的作者发现，即使在他们的双重假设下，维格纳所描述的结果仍然成立。根据这项研究，爱丽丝和鲍勃可以得出关于光子的正确和可证明的结论，这些结论与他们朋友的观测结果不同，但仍然是正确和可证明的。

量子力学描述了世界是如何在如此小的尺度下运行的，以至于物理学的常规规则不再适用;林鲍尔说，几十年来，研究这一领域的专家对这一现象的含义给出了多种解释。

 

然而，如果测量本身不像这些新发现所表明的那样是绝对的，杏耀注册那就挑战了量子力学的真正意义。

 

林鲍尔说:“与经典物理学相比，测量结果似乎不能被认为是绝对真理，但必须相对于进行测量的观察者来理解。”

 

“我们讲述的量子力学故事必须适应这一点，”他说。