参考消息网10月27日报道 据美国《科学日报》网站10月22日报道，量子理论描述的是在极短的时间尺度上发生的事情。
以前，这样的事情被认为是“短暂的”或“瞬时的”：一个电子绕原子核运行，下一刻它突然被一道闪光扯走了。两个粒子碰撞，下一刻它们突然发生“量子纠缠”。
然而如今，这种几乎“瞬时”效应的时间进展是可以研究的。与来自中国的研究团队一道，奥地利维也纳工业大学开发出可用于模拟超快过程的计算机模拟。这使得研究量子纠缠如何在阿秒(10的18次方分之一秒)时间尺度上产生成为可能。目前，研究结果已发表在《物理评论快报》周刊上。
如果两个粒子处于量子纠缠态，那么单独描述它们是没有意义的。即使你完全了解这个两粒子系统的状态，也无法对单个粒子的状态做出明确陈述。维也纳工业大学理论物理研究所的约阿希姆·布格德费尔教授说：“你可以说这些粒子没有单独的特性，只有共同特性。从数学角度来看，它们是紧密相连的，即使它们在两个截然不同的地方。”
在纠缠量子粒子实验中，科学家通常对尽可能长时间地保持这种量子纠缠感兴趣，比如他们想要将量子纠缠用于量子密码或量子计算机的话。研究论文作者之一伊娃·布热齐诺娃教授说：“另一方面，我们感兴趣的是其他东西——首先要找出这种纠缠是如何出现的，以及哪些物理效应在极短的时间尺度上发挥作用。”
研究人员观察了被超强、高频激光脉冲击中的原子。一个电子从原子中被扯出来并飞走。如果辐射足够强，原子的第二个电子也可能受到影响：它可以转换到一个能量更高的状态，然后以不同的路径绕原子核运行。
在遭遇激光脉冲之后，一个电子飞走了，另一个还留在原子内，携带着未知能量。布格德费尔说：“我们可以证明这两个电子现在处于量子纠缠态。你只能一起分析它们——你可以对其中一个电子进行测量，同时了解另一个电子的一些情况。”
电子本身并不知道它是什么时候“诞生”的。
研究小组现在已经能够证明，使用一种结合两种不同激光束、合适的测量方案，就有可能实现一种情况，即电子飞走的“诞生时间”，也就是它离开原子的那一刻，与留下来的电子的状态相关。这两个特性是存在量子纠缠的。
布格德费尔说：“这意味着，飞走电子的诞生时间原则上是未知的。你可以说，电子本身并不知道它是什么时候离开原子的。这是不同状态的量子叠加。电子既在较早的时间点、又在较晚的时间点离开原子。”
但究竟是在哪个时间点？这一问题是无从回答的——这一问题的“实际”答案在量子物理学中根本不存在。不过，答案与留在原子中的电子状态(同样不确定)是存在量子相关的。如果留下的电子处于更高的能量状态，那么飞走电子更有可能是在早一些的时间点被抛出去；如果留下的电子处于较低的能量状态，那么飞走电子的“诞生时间”可能会晚一些——平均约为232阿秒。
这是一个短得几乎难以想象的时间概念。布格德费尔说：“然而，这些差异不仅可以计算出来，还可以在实验中测量出来。我们正在与想要证明这种超快纠缠的研究团队谈论此事。”
这项研究表明，仅仅把量子效应看作“瞬时的”还不够：只有当人们设法解决这些效应的超短时间尺度时，重要的相关性才会显现出来。布热齐诺娃说：“电子不会就那样跳出原子。可以说，它是一种从原子中溢出的波——这需要一定的时间。正是在这一阶段，纠缠发生了。随后通过观察两个电子，可对其影响做出精确测量。”（编译/文怡）
量子计算机芯片模型（德新社）
