一項量子實驗突破性地測量了光在37維空間中的行為，揭示了量子奇異性如何挑戰人類的直覺認知，為未來量子技術應用提供新視角。
量子物理學中一個核心悖論，最近通過一項非凡的實驗得到了測試，這項實驗將人類的直覺推向了極限，科學家們測量了一束光在37個維度中的存在方式。
由中國科學技術大學的科學家們領導的研究團隊，開發了一種方法，基於光纖光子處理器嚴格測試了一種Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)悖論。這一發現闡明了量子怪異現象在基本層面上的運作方式，並為未來量子技術應用的研究提供了潛在的啟示。同時，也再次證明了我們的大腦在理解宇宙引擎操作手冊方面的無力。
如果你想知道信箱裏是否有郵件，你只需走出去看一眼。通過這個簡單的觀察，你就能推斷出郵遞員已經投遞了遲到的生日賀卡，感謝Judy阿姨！
這個直覺系統可以用局部實在論來描述。你可以想像從Judy阿姨到你自己之間的一連串事件，每一個事件都通過一系列相互連接的地方發生，從Judy阿姨的廚房桌子到郵局，再到你的地址。
在大多數科學現象中，局部實在論足以很好地描述事物是如何運作的。
但科學家們不得不用量子物理學搞亂這一切，發現運行現實的機器遵循一些完全沒有意義的規則。最離奇的規則之一就是，它與局部實在論相矛盾。
因此，在你查看信箱之前，宇宙尚未決定信箱裏是否有卡片，郵遞員是否到過，或者Judy阿姨是否記得你的生日。
物理學家稱這些未決的物體和事件為「上下文」，它們之間的關係稱為「糾纏」。要想知道Judy阿姨是否寄了卡片，唯一的辦法就是打開信箱查看——在此之前，一切都是懸而未決的。
到目前為止，這一切看起來可能都很簡單，但GHZ悖論卻給這一切帶來了巨大的難題。它預測了與局部實在論相悖的實驗結果，仿佛Judy阿姨的卡片在沒有郵遞員幫助的情況下，自己出現在了你的信箱裏。
這種荒謬的現象能推到多遠？為了將這個悖論推向極限，研究人員設法使用僅三個上下文來找到非局部性的最極端表現。
他們將連貫的光子流替換為Judy阿姨的卡片，用光纖系統和精確的干涉測量工具代替郵遞員和信箱。研究人員通過這一情境的實驗驗證，倒推觀察到的相關性，證明即使只有三個上下文，我們對局部實在論的期望也能被徹底顛覆。
然而，要理解這一現象如何發生，我們需要在我們的上下、前後、左右以及逐秒的維度之外，再加入一些額外的維度。比如，另外33個維度。
在這裏，團隊設計了一組三種上下文之間的關係，這些關係可以通過37個狀態來解決，每個狀態代表一個不同的空間維度。
從哲學角度看，這一切提出了一些深刻的問題，比如為什麼我們只以經典的方式體驗現實？這些額外的維度是否具有物理意義？為什麼Judy阿姨會忘記你的生日？
目前，知道僅僅三個量子「可能性」就足以創造出GHZ類型的悖論，可能會引領我們對現實基礎的更深入探索，同時為開發更快速、更強大的量子電路設定邊界。
（示意圖）
