延迟选择实验

这个侧边栏是我们专题报道的一部分，它补充了我们在《大众科学》五月刊上关于量子擦除的故事

最近，法国的一些量子光学研究人员报告了一项实验，其中光子一次一个地通过设备。每个光子被引导沿着两条路径传播，一条路径具有水平偏振，另一条路径具有垂直偏振。然后，实验人员可以选择使用水平或垂直偏振器进行分析，以揭示光子走了哪条路径，或者使用对角偏振器，以揭示干涉条纹和反干涉条纹。这一切听起来是否很熟悉？这个特定实验的奇特之处在于，选择使用哪种偏振器的决定发生在光子已经分裂成两条路径之后。结果表明，决策的时机根本不影响结果。实际上，结果与主要文章中描述的简单实验的结果一致。此实验的参考文献：V. Jacques等，《科学》315，966 (2007)。

正如我们在主要文章中提到的，似乎你可以使用这种延迟选择功能来即时发送信号。为了理解这一点，请考虑那里描述的设置，以解释量子擦除器通常是如何工作的：你将粒子通过两个狭缝，以便它们可以发生干涉，但是单独的光子会在狭缝附近反弹，从而破坏干涉。通过对光子进行特殊类型的测量，你可以擦除哪个狭缝的信息并恢复干涉。

要使用这种设置来尝试向远处的人发送信号，你可以安排可能发生干涉的粒子一直传播到接收者那里，她可以观察到它们到达时是否形成干涉条纹。同时，你必须让光子随时待命，也许通过让它们在长的光纤线圈中循环。现在，当接收者即将接收一批粒子时，你可以通过测量相应的光子来确定每个粒子通过了哪个狭缝（因此她将看不到那批粒子的干涉），从而向她发送“0”，或者你可以通过进行恢复干涉的特殊测量来发送“1”。由于延迟选择效应，似乎你的测量选择将立即决定接收者看到的内容，无论她离你有多远。

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与主要文章中讨论的明显悖论一样，这种策略被挫败了，因为要看到粒子形成的干涉条纹，你远方的朋友必须首先将它们分成两组，以将形成干涉条纹的粒子与形成反干涉条纹的粒子分开。但是，要进行这种划分，她需要知道你的特殊光子测量的结果——本质上有两种类型的擦除结果，一种对应于粒子干涉条纹，另一种对应于粒子反干涉条纹——而且该信息传递给她的速度不会超过光速。