自弦理論提出25年來，雖已成為“終極理論”中最熱門的候選，但一直無法得到驗證。據美國物理學家組織網9月1日報道，英國倫敦帝國學院的一個科研小組提出了一種數學模型，用弦理論來預測“量子糾纏”系統中量子位的行為，然后通過在實驗室檢驗量子位，以此來驗證弦理論學說是否正確。研究論文發表在9月2日的《物理評論快報》上。
　　弦理論是一種對宇宙萬物的數學描述，擴展開來就是“終極理論”。科學家一直在尋找一種能解釋廣義相對論和量子力學的統一理論。早期是從非常大的宇宙尺度來描述，到了后期則從極端微小的粒子物理尺度來描述。全能理論在描述數十億個不同星系和每個事物時，都要能互相圓融。研究人員至今還未能驗證弦理論，也沒人提出弦理論可以在實驗室檢驗的預測。   
　　論文主要作者、英國皇家學會會員、倫敦帝國學院理論物理系邁克?杜夫說，把黑洞和量子糾纏這兩種宇宙中最奇怪的現象結合在一起，為在實驗室里驗證弦理論提供了可能。根據他曾經看到過的一個描述量子糾纏的數學公式，結合自己構建的一個描述黑洞的弦理論數學模型，就能用弦理論來預測糾纏量子的行為。
　　在精確地可控條件下，兩個量子位具有相互糾纏作用，比如兩個光子。如果測量其中一個的狀態，會立刻影響到另外一個的狀態，愛因斯坦稱之為“幽靈般的超距離作用”。這種糾纏可能不僅存在于兩個量子位之間，但要計算出粒子之間是如何相互糾纏的，會隨著牽連的粒子數量的增加而變得更加復雜。   
　　杜夫教授說，用數學方法描述3個量子位之間的糾纏方式，和用弦理論來描述一類特殊黑洞相似。當4個量子位互相糾纏的時候，可以使用描述黑洞的弦理論數學來預測量子糾纏方式。此前尚無對這一問題的答案。盡管還有一些技術困難，4個糾纏量子位之間的作用方式能在實驗室里被檢測到。   
　　把弦理論用于預測量子糾纏這種完全不可預測的東西，這就意味著研究人員終于能根據實驗室檢驗結果來驗證弦理論的預測。
　　“如果驗證了對量子糾纏的理論預測是正確的，將揭示出弦理論的作用機制。”杜夫說，雖然在技術上，它的應用前景無法預料，或者能用在與物理無關的領域，但這不僅是為了檢驗弦理論是科學家一直尋找的“終極理論”，它所揭示的弦理論作用機制，或許會告訴我們，世上各種離奇的巧合之間，都存在某種深奧隱蔽的聯系。 

 
 
 
 
科技部門戶網站  www.most.gov.cn      2010年09月06日     來源：科技日報
 

    自弦理論提出25年來，雖已成為“終極理論”中最熱門的候選，但一直無法得到驗證。據美國物理學家組織網9月1日報道，英國倫敦帝國學院的一個科研小組提出了一種數學模型，用弦理論來預測“量子糾纏”系統中量子位的行為，然后通過在實驗室檢驗量子位，以此來驗證弦理論學說是否正確。研究論文發表在9月2日的《物理評論快報》上。
　　弦理論是一種對宇宙萬物的數學描述，擴展開來就是“終極理論”。科學家一直在尋找一種能解釋廣義相對論和量子力學的統一理論。早期是從非常大的宇宙尺度來描述，到了后期則從極端微小的粒子物理尺度來描述。全能理論在描述數十億個不同星系和每個事物時，都要能互相圓融。研究人員至今還未能驗證弦理論，也沒人提出弦理論可以在實驗室檢驗的預測。   
　　論文主要作者、英國皇家學會會員、倫敦帝國學院理論物理系邁克?杜夫說，把黑洞和量子糾纏這兩種宇宙中最奇怪的現象結合在一起，為在實驗室里驗證弦理論提供了可能。根據他曾經看到過的一個描述量子糾纏的數學公式，結合自己構建的一個描述黑洞的弦理論數學模型，就能用弦理論來預測糾纏量子的行為。
　　在精確地可控條件下，兩個量子位具有相互糾纏作用，比如兩個光子。如果測量其中一個的狀態，會立刻影響到另外一個的狀態，愛因斯坦稱之為“幽靈般的超距離作用”。這種糾纏可能不僅存在于兩個量子位之間，但要計算出粒子之間是如何相互糾纏的，會隨著牽連的粒子數量的增加而變得更加復雜。   
　　杜夫教授說，用數學方法描述3個量子位之間的糾纏方式，和用弦理論來描述一類特殊黑洞相似。當4個量子位互相糾纏的時候，可以使用描述黑洞的弦理論數學來預測量子糾纏方式。此前尚無對這一問題的答案。盡管還有一些技術困難，4個糾纏量子位之間的作用方式能在實驗室里被檢測到。   
　　把弦理論用于預測量子糾纏這種完全不可預測的東西，這就意味著研究人員終于能根據實驗室檢驗結果來驗證弦理論的預測。
　　“如果驗證了對量子糾纏的理論預測是正確的，將揭示出弦理論的作用機制。”杜夫說，雖然在技術上，它的應用前景無法預料，或者能用在與物理無關的領域，但這不僅是為了檢驗弦理論是科學家一直尋找的“終極理論”，它所揭示的弦理論作用機制，或許會告訴我們，世上各種離奇的巧合之間，都存在某種深奧隱蔽的聯系。