量子实验揭示了光存在于数十个维度

量子物理学核心的一个悖论以一种非凡的方式得到了检验，通过测量37维的光脉冲，将人类直觉的界限推到了极限之外。

在中国科学技术大学科学家的带领下，一组研究人员开发了一种方法，根据严格的标准，使用基于光纤的光子处理器来测试一种“格林伯格-霍恩-塞林格（GHZ）”悖论。

他们的发现阐明了量子怪异在基本层面上是如何运作的，可能会为量子技术的未来应用提供信息。更不用说重申我们的大脑在理解宇宙引擎的操作手册方面是多么无用。

如果你想知道邮箱里是否有邮件，你只需要走出去看一看。从这个简单的观察中，你可以推断出邮政服务已经从朱迪阿姨那里送来了一张迟到的生日贺卡。谢谢朱迪阿姨！

这种直观的系统可以被描述为局部现实主义。你可以想象从朱迪阿姨到你自己的一系列事件正在发生，每个事件都经过一系列相连的位置，从朱迪阿姨的厨房桌子到邮局，再到你的地址。

对于科学中的大多数事物来说，局部现实主义在描述事物的本质方面做得足够好。

但随后，科学家们不得不出现，用量子物理学把这一切搞砸了，发现运行现实的机器遵循的是毫无意义的规则。可以说其中最离奇的是与局部现实主义相矛盾的。

因此，在你打开邮箱之前，宇宙还没有确定里面是否有卡片，是否有邮政服务，或者朱迪阿姨是否记住了你的生日。

物理学家将这些未确定的物体和事件称为“上下文”，将它们之间的关系称为“纠缠”。要想知道朱迪阿姨是否寄过贺卡，唯一的办法就是打开邮箱查看一下 —— 在那之前，现实就是未知的。

到目前为止，这一切似乎都很简单，但GHZ悖论通过预测与局部主义相矛盾的实验结果，给工作带来了巨大的麻烦，就好像朱迪阿姨的卡片在没有邮政服务帮助的情况下出现在你的邮箱里一样。

这种荒谬能延伸到什么程度？为了将悖论推向突破点，研究人员旨在仅使用三种上下文就找到非定域性的最极端情况。

研究人员将朱迪阿姨卡片上的相干光子流，以及邮政服务和邮箱上的光纤系统和精确干涉测量工具进行了交换，通过对观察到的相关性进行反向研究，研究人员将他们的场景进行了测试，结果表明，即使只有三种情况，我们对局部现实主义的期望也可以被扔进垃圾桶。

然而，为了理解这是如何发生的，我们需要在上下、前后、左右和秒对秒之外添加更多的维度。还有33个维度。

在这里，团队设计了一组三种环境之间的关系，可以用37个状态来解决，每个状态代表一个不同的空间维度。

从哲学上讲，这都提出了一些深刻的问题，比如为什么我们只以经典的方式体验现实？这些额外的维度有什么物理意义吗？为什么朱迪阿姨忘了你的生日？

目前，只需要知道三个量子可能就可以创建一个GHZ型悖论，这可能会导致对现实基础的更深入探索，同时为开发更快、更强大的量子电路的可能性设定界限。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

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