在近期發表的一篇論文中，研究人員宣稱他們證實了兩個現實可以同時存在——至少是在量子世界中。為了驗證這一假說，奧地利因斯布魯克大學的研究人員從一個名為“維格納的友人”（Wigner’s Friend）的思想實驗入手。該實驗是被認為是世界上最令人費解的思想實驗之一，由諾貝爾物理學獎獲得者尤金·維格納（Eugene Wigner）於1961年提出，涉及到兩個人觀察同一事物——在該研究中，觀察的對像是一個光子。

在近期的研究中，研究人員給不同的粒子取了名字（如圖），代表“維格納的友人”思想實驗中假想的觀察者。在實驗中，一個人觀察單個光子，並將其以垂直或水平狀態發送出去；與此同時，實驗室外面的維格納進行了一場干涉實驗，證明這個光子仍然處於疊加狀態。

“維格納的友人”思想實驗涉及到兩個人觀察同一事物，在該研究中，觀察的對像是一個光子。

當光子被觀察時，它呈現為水平或垂直狀態；但是根據量子力學，在觀察之前，光子處於一種“疊加”狀態，意味著它同時處於兩種狀態——水平或垂直。

在維格納的思想實驗中，一個人在實驗室中觀察光子，並將光子以垂直或水平狀態發送出去；與此同時，在實驗室外面的維格納則進行一個稱為“干涉實驗”的簡單測試，以確定這個光子仍然處於疊加狀態。

在這個思想實驗中，兩個觀察結果及其所代表的兩種現實都可以同時被證明是真實的。儘管“維格納的友人”長期以來只是一個有趣的思想實驗，但量子力學和物理學領域的發展使研究人員能夠對該理論進行測試——這正是英國赫瑞瓦特大學的Massimiliano Proietti及其同事所做的工作。他們與因斯布魯克大學的研究人員將結果在線發表於近期的預印本網站ArXiv上。

利用6個糾纏的光子，Proietti及其同事重現了“維格納的友人”思想實驗的結果。光子糾纏理論認為，若將兩個來自同一光束的光子分開，則其中一個光子發生的事情會在另一個光子上反映出來。換句話說，它們的命運已經綁定在一起。

當這些光子被觀察時，它們以極化狀態存在；但是當使用乾涉實驗進行測試時，結論是這些光子仍然以疊加狀態存在。

該研究的意義在於，它不僅證實了這一長期討論的思想實驗，而且挑戰瞭如何進行觀察的基礎。“科學方法依賴於客觀事實，而這些事實是通過反複測量建立的，並且得到普遍認同，與觀察者無關，”Proietti在論文中寫道，“在量子力學中，觀察的客觀性並不那麼明確。”

然而，如果這些事實既不能證明是正確的，也不能證明是錯誤的——或二者兼有——正如Proietti等人的工作所假定的那樣，那麼科學本身可能就必須做出改變了。

什麼是量子糾纏？

在量子物理學中，糾纏的粒子保持著關聯，以至於其中一個粒子的物理性質變化會影響另一個粒子的行為，即使它們相距很遠。

在量子物理學中，糾纏的粒子保持著關聯，以至於其中一個粒子的物理性質變化會影響另一個粒子的行為，即使它們相距很遠。這意味著，如果你測量一對糾纏光子的自旋，如果其中一個光子的結果是上旋，那麼另一個光子必定為下旋，反之亦然，即使這兩個光子位於地球兩端。

量子糾纏通常發生在部分粒子發生物理相互作用的時候。例如，當一束激光穿過特定的晶體類型時，會導致光子分離，形成成對的糾纏光子。

量子糾纏理論讓愛因斯坦感到很惱火，甚至將其稱為“鬼魅般的超距作用”。愛因斯坦之所以如此不滿，可能是因為該理論暗示了信息的傳播速度可以超過光速。