大家好，歡迎收看量子科普第119期，今天和大家聊一聊關於芬蘭物理學家首次在宏觀物體上實現量子糾纏的那些事兒。
愛因斯坦是二十世紀初量子力學的締造者之一，但愛因斯坦卻對於微觀量子世界中一種現象十分不解，甚至多次質疑過這種現象存在的合理性，這種現象就是微觀量子世界中的量子糾纏現象，處於糾纏系統內的兩個或多個粒子可以保持詭異般的聯繫，這種聯繫既不受時間的約束，又不受空間的束縛，即使處於糾纏系統的粒子，一個在地球，另一個遠在銀河系的邊緣，它們也可以根據對方的變化而做出相應的變化，量子糾纏中粒子的感應速度顯然違背的相對論中關於光速是宇宙最快速度的定論，所以愛因斯坦稱量子糾纏是鬼魅般的超距作用。
而且處於糾纏態的粒子的自旋方向一定是相反的，一個向上，另一個必然向下，但是由於微觀粒子的不確定性，導致如果人類不進行觀測，就永遠無法弄清楚粒子的具體狀態，也就是說當人類不進行觀測的時候，微觀粒子可能出於任何一種狀態，我們只能使用波函數來描述粒子狀態的概率，只有當人類的觀測行為介入時，觀測導致粒子的波函數崩塌，粒子從疊加態快速坍縮單一態，愛因斯坦是堅定的絕對論者，愛因斯坦相信宇宙的運動規律不可能如此隨機、無法預測，所以愛因斯坦嘲諷量子力學的不確定性：上帝是不會擲骰子的。
雖然微觀量子世界的很多理論、現象顛覆了人們經典的認知，但是粒子所表現出的不可思議還是僅僅局限於微觀粒子世界，人類所生存的宏觀世界還是被經典力學、相對論所統治，但是近期在著名科學雜誌《自然》刊登的一篇論文或許將顛覆經典力學與相對論，芬蘭物理學家首次在宏觀物體上實現量子糾纏。
芬蘭阿爾託大學應用物理系教授Mika Sillanp教授領導的一個研究團隊完成了一項看似不可能完成的實驗，Sillanp教授將兩個矽晶片上的金屬鋁片製成的振動鼓膜，通過某種科學手段實現了微觀量子世界中才能出現的量子糾纏，兩個鼓膜的直徑達15微米，這幾乎接近於人類頭髮的直徑長度，兩個鼓膜在人眼的觀測下都是清晰可見的，Sillanp教授宏觀物質的量子糾纏實驗引起了全世界物理學家的關注。
Sillanp教授的實驗是在幾乎接近於絕對零度（零下273攝氏度）的條件下完成的，為何要選擇如此低溫的環境呢？Sillanp教授解釋道：消除實驗外界所有形式的噪音對這項實驗來說是十分重要的，只有在絕對零度的條件下，鼓膜振動的部分是通過超導微波電路進行交互的，電磁場會帶走一切熱擾動，只留下量子力學的振動。
更值得注意是的，Sillanp教授的實驗不僅僅在宏觀的、人眼可見的宏觀世界實現了量子糾纏，而且，Sillanp教授實驗還讓這種難以置信的糾纏狀態持續了相當長的一段時間。在Sillanp教授的實驗中，兩個鼓膜的糾纏狀態持續了長達半個小時的時間。相比之下，微觀量子世界的粒子糾纏態十分脆弱，只能持續不到一秒。
Sillanp教授的實驗研究結果表明，我們很有可能控制大小接近我們生活所能接觸到物體的一些微觀量子特性。我們可以利用糾纏態的鼓膜製作路由器或傳感器。Sillanp教授的實驗也使經典物理學的新研究成為可能，例如：引力和量子力學之間的相互作用。