延遲選擇實驗

這個側邊欄是我們專題報道的一部分，它補充了我們在《大眾科學》五月刊上關於量子擦除的故事

最近，法國的一些量子光學研究人員報告了一項實驗，其中光子一次一個地透過裝置。每個光子被引導沿著兩條路徑傳播，一條路徑具有水平偏振，另一條路徑具有垂直偏振。然後，實驗人員可以選擇使用水平或垂直偏振器進行分析，以揭示光子走了哪條路徑，或者使用對角偏振器，以揭示干涉條紋和反干涉條紋。這一切聽起來是否很熟悉？這個特定實驗的奇特之處在於，選擇使用哪種偏振器的決定發生在光子已經分裂成兩條路徑之後。結果表明，決策的時機根本不影響結果。實際上，結果與主要文章中描述的簡單實驗的結果一致。此實驗的參考文獻：V. Jacques等，《科學》315，966 (2007)。

正如我們在主要文章中提到的，似乎你可以使用這種延遲選擇功能來即時傳送訊號。為了理解這一點，請考慮那裡描述的設定，以解釋量子擦除器通常是如何工作的：你將粒子透過兩個狹縫，以便它們可以發生干涉，但是單獨的光子會在狹縫附近反彈，從而破壞干涉。透過對光子進行特殊型別的測量，你可以擦除哪個狹縫的資訊並恢復干涉。

要使用這種設定來嘗試向遠處的人傳送訊號，你可以安排可能發生干涉的粒子一直傳播到接收者那裡，她可以觀察到它們到達時是否形成干涉條紋。同時，你必須讓光子隨時待命，也許透過讓它們在長的光纖線圈中迴圈。現在，當接收者即將接收一批粒子時，你可以透過測量相應的光子來確定每個粒子通過了哪個狹縫（因此她將看不到那批粒子的干涉），從而向她傳送“0”，或者你可以透過進行恢復干涉的特殊測量來發送“1”。由於延遲選擇效應，似乎你的測量選擇將立即決定接收者看到的內容，無論她離你有多遠。

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與主要文章中討論的明顯悖論一樣，這種策略被挫敗了，因為要看到粒子形成的干涉條紋，你遠方的朋友必須首先將它們分成兩組，以將形成干涉條紋的粒子與形成反干涉條紋的粒子分開。但是，要進行這種劃分，她需要知道你的特殊光子測量的結果——本質上有兩種型別的擦除結果，一種對應於粒子干涉條紋，另一種對應於粒子反干涉條紋——而且該資訊傳遞給她的速度不會超過光速。