這幾天，物理學又搞出新聞了。

"幽靈般的超距作用"又添新劇情

還記得那個讓愛因斯坦抓狂到揪自己頭發的"幽靈般的超距作用"嗎？抓緊了，因為量子世界剛剛把荒謬度提升到了新高度。

研究人員發現了一種全新形式的量子糾纏，這次是關于被困在極其微小結構中的光子的總角動量。

當我說"微小"時，我指的是比人類頭發寬度還小一千倍的尺寸。這就是常規物理學在這里徹底崩潰的納米尺度。

先來個基礎科普。

量子糾纏是一種匪夷所思的現象：兩個粒子變得如此緊密連接，以至于不管它們相隔多遠，發生在一個粒子上的任何事情都會瞬間影響另一個。測量這邊的粒子，銀河系另一端的那個糾纏伙伴會立刻"知道"發生了什么。

這不只是物理學家的腦洞開，它是量子計算、量子加密和所有那些科技公司熱衷吹噓的量子技術的基礎。

愛因斯坦：這是胡說八道（劇透：他大錯特錯）

1935年，阿爾伯特·愛因斯坦與兩位同事鮑里斯·波多爾斯基和內森·羅森（后來在以色列理工學院創建了物理系）發表了著名的EPR論文，基本上是在說："這量子玩意兒簡直荒謬絕倫。"

愛因斯坦特別討厭信息似乎能比光速傳播得更快的想法，因為這直接挑戰了他珍視的相對論。他嗤之以鼻，稱之為"幽靈般的超距作用"，堅信一定有更合理的解釋。

但歷史證明：愛因斯坦錯了，而且錯得離譜。這種"幽靈性"確實存在，量子物理學家幾十年來一直在用實驗證明這一點。

從"幽靈現象"到諾貝爾獎

再看另一位以色列理工學院的研究員阿舍爾·佩雷斯，他意識到粒子間這種詭異聯系其實有用處。他與查爾斯·班尼特和吉爾斯·布拉薩德一起證明，糾纏可實現量子隱形傳態。

注意這不是《星際迷航》里"斯科蒂，把我傳上去"那種，而是一種在不同位置間傳輸量子信息的方法。

這個研究領域最終變得如此重要，以至于2022年，阿蘭·阿斯佩、安東·蔡林格和約翰·克勞瑟因在量子糾纏領域的開創性工作獲得了諾貝爾物理學獎。（有趣的是，阿斯佩和蔡林格都曾獲得以色列理工學院的榮譽博士學位，然后才拿到諾貝爾獎牌。這是巧合嗎？我看未必。）

光子：量子怪異現象的終極表演者

科學家已經用各種粒子和屬性展示了糾纏，但這些裝b的光子展現出了特別多的才藝。研究人員已經基于光子的方向、頻率（顏色）、極化（電場的方向），甚至更抽象的屬性如角動量實現了糾纏。

角動量在光子世界里分兩種：

1. 自旋- 與光子電場的旋轉有關
2. 軌道- 與光子在空間中的旋轉運動有關

比如說地球：它既繞自軸自轉（自旋），又繞太陽公轉（軌道角動量）。當光子在普通光束中悠哉游哉地傳播時，這兩種屬性各自安好，互不干擾。

當光子被塞進"牢籠"

事情現在變得真正有趣（完全瘋狂）了。

當你強行把光子塞進比它們波長還小的結構中的空間時，它們就徹底崩潰了。之前分離的自旋和軌道組件被迫合并成一個單一屬性：總角動量。

為什么科學家要這樣折磨可憐的光子？主要有兩個原因：

1. 微型化：就像我們把計算機從房間小縮小到口袋小一樣，在更小空間里塞更多功能就是科技進步的本質。
2. 增強相互作用：當光子被關進小籠子時，它們與周圍材料的互動變得異常激烈，這能產生普通狀態下光子根本不可能實現的現象和應用。

重大發現：納米牢籠中的新型糾纏

在這項發表在《自然》雜志上的研究中，由阿米特·卡姆和沙伊·澤塞斯博士領導的以色列理工學院研究團隊做了前所未有的事情。

他們成功在這些納米級系統中實現了光子糾纏，而且是僅基于它們的總角動量。

這不是對老掉牙糾纏現象的又一次展示，而是一種全新的變種——20多年來首次發現的重要新型量子糾纏類型。上一次有人發現新類型的量子糾纏時，人們還在用撥號上網，還在擔心千年蟲會毀滅世界。

研究人員像偵探一樣追蹤了光子從進入這些納米結構到離開測量系統的整個詭異旅程。他們發現，這種強制性"監禁"大大擴展了光子可能存在的狀態空間，就像逼迫習慣住豪宅的人突然適應火柴盒小的蝸居。

通過一系列能把圣人逼瘋的精密測量，研究團隊繪制了這些新狀態的地圖，成功使用這種特殊的納米尺度特性實現了光子糾纏，并確認了表明真正量子糾纏存在的光子對之間的明顯相關性。

這和你有什么關系？

這不是科學家們自嗨的學術游戲。這一發現可能徹底改變量子通信和量子計算組件的尺寸。比如：智能手機小的量子計算機，而不是整個房間塞滿需要比宇宙深空還冷溫度才能運行的龐設備。

當前的量子技術又又嬌氣，需要極端環境才能運作。這種新形式的糾纏可能幫助將量子設備縮小到實際可用的尺寸。量子互聯網、真正便攜的量子加密、不需要專用實驗室的量子傳感器……所有這些可能因為這一發現而從科幻變為現實。

下一步是什么？

可能性既振奮人心又讓人眼花繚亂。這一發現為量子工程開辟了全新道路，未來的量子設備很可能利用這種新發現的糾纏形式執行傳統方法完全無法實現的操作。

研究團隊無疑已經在探索各種應用，從超安全量子通信渠道到革命性的量子邏輯門?？紤]到以色列理工學院將基礎發現轉化為實用技術的成功歷史，這一理論突破在十年內變成商業應用也不足為奇。

宇宙比我們想象的更詭異（再次確認）

如果量子物理學有一個永恒主題，那就是現實遠比我們人類進化出來的腦能夠直觀理解的要奇怪得多。每當我們自以為已經理解了量子怪異性，總會有這樣的新發現跳出來，無情地提醒我們：你們這些人類，還只是在量子現實的表面瞎摸索而已。

愛因斯坦可能稱量子糾纏為"幽靈般的"，但更貼切的描述應該是"無盡的驚喜盒子"。量子世界不斷揭示出新的奇特面貌，而每一次揭示都帶來全新的技術可能性。

愛因斯坦可能正在墳墓里翻身（帶著可精確測量的角動量），但我們這些凡人只能驚嘆于量子物理學的這一個現實比任何科幻小說都更令人目瞪口呆的領域。

注：這項研究由以色列理工學院完成，成果發表在《自然》雜志上，DOI：10.1038/s41586-025-08761-1