大家好，歡迎收看量子科普第120期，今天和大家聊一聊芬蘭物理學家使用宏觀物質實現量子糾纏的這項實驗。
現代物理學體系的兩大支柱是相對論與量子力學，牛頓的經典力學與愛因斯坦的相對論主要是解釋宏觀物質世界的，而量子力學是興起20世紀初、主要解釋微觀粒子世界的物理學分支，眾所周知，宇宙中宏觀物質是由微觀世界的粒子組成的，根據這一認知進行推理，應用於宏觀世界的經典力學與相對論也應該同樣適用於微觀粒子世界，但是20世紀初量子力學的興起卻徹底改變了這一認知。
在微觀粒子世界，很多宏觀世界中被奉為真理的規律則根本不適用，例如相對論、經典力學認為空間、時間是連續不斷的，空間、時間、能量是可以無限被分割的，但是量子力學的奠基人普朗特在1900年研究黑體輻射時提出能量子的概念則徹底顛覆了這一真理，普朗特發現只有假設在微觀世界，能量是一段一段的、存在最小單位的、不能被無限的時候，才能很解釋黑體輻射現象，於是誕生了量子、誕生了普朗特常數這一重要的物理學常量，後來隨著量子力學的不斷發展，微觀粒子世界中的量子糾纏現象、量子隧穿現象、微觀粒子的不確定性都在顛覆我們的認知，為何在宏觀世界中被奉為真理的規律到了微觀世界卻解釋不通呢？
主要原因還是因為相對論、經典力學與量子力學不兼容的問題，仿佛宏觀世界與微觀世界是完全相互隔絕的一樣，但最近在世界著名科學雜誌《自然》刊登了一篇文章中講到：芬蘭阿爾託大學應用物理系Mika Sillanp教授在實驗中完成了：在宏觀世界中使用人眼可見的物質完全了微觀粒子世界特有的現象—量子糾纏，文章一經發表，瞬間轟動了整個物理學界。
Sillanp教授在實驗中使用了兩個矽晶片上的金屬鋁片製成的振動鼓膜，這兩個振動鼓膜的直徑是15微米，直徑15微米是一個什麼概念呢？也就是接近於人一根頭髮的直徑，雖然直徑15微米並不算大，但是它在人眼的觀察下的完全清晰可見的，Sillanp教授將實驗選擇在接近於絕對零度（零下273攝氏度）的環境下進行，因為只有在接近於絕對零度的環境下，實驗才能保證排除一切宏觀外界的幹擾，以保證鼓膜振動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，最後只留下量子力學的振動。
Sillanp教授的這項實驗不僅僅在人眼可見的宏觀物質進行了量子糾纏，而且兩個鼓膜的糾纏態維持了整整半個小時，鼓膜糾纏態持續的時間完全要比微觀粒子糾纏態持續的時間長很多，因為在微觀粒子世界，兩個以上的粒子保持糾纏的狀態是脆弱的，很容易受到外界環境的幹擾而消失，量子糾纏狀態通常只能維持不到一秒鐘，Sillanp教授的鼓膜量子糾纏整整持續了半個小時，其意義是可想而知的。
Sillanp教授的實驗研究結果表明：人類在將來技術條件成熟的情況下，是很有可能控制大小接近宏觀物質世界中人眼可見物體的一些微觀量子特性。人類能夠利用物質糾纏態的鼓膜去製造路由器、傳感器。而且Sillanp教授的這項實驗對於量子力學、相對論、經典力學也是一種顛覆，它使研究引力和量子力學之間的相互作用成為一門新的物理學分支成為可能。