科学家实现37维光子量子态 量子物理基础理论面临新挑战

一项最新实验揭示了量子世界的新维度：科学家成功创造了可同时在37个不同维度上描述的光子。这一发现不仅突破了当前量子物理学的认知边界，也表明现实远比经典物理学所描绘的更为复杂。

在物理学史上，量子领域始终是挑战现实认知的前沿。该领域遵循与日常经验截然不同的逻辑：粒子位置不确定、因果关系模糊，并涌现出经典物理学无法解释的现象。

经典与量子物理的冲突 经典物理学将世界描述为可预测且受固定规律支配的体系，与量子世界形成鲜明对比。量子纠缠是最著名的例证之一——无论相隔多远，两个粒子的状态变化能瞬时相互影响，这种“非定域性”现象对现实的本质提出了根本性质疑。

37维光子的实验突破 在近期研究中，科学家通过操控颜色与波长高度均匀的相干光，将格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）悖论的变体编码其中，创造了可沿37个不同维度描述的光子。这些维度并非新的物理空间，而是表征粒子行为的量子态与参考参数体系。

实验实现了迄今观测到的最非常规量子态，光子如同存在于多重平行的描述轴上——这些抽象维度与数学及物理参数关联，而非可直接感知的方向。

对量子物理学的启示 研究人员指出，实验结果暗示量子物理学远未被完全理解。尽管该理论已存在一个多世纪，人类可能仅触及量子世界真实运作机制的表面。

对高维量子态的探索有望开辟新的研究路径，帮助深化对量子现象底层原理的认识。科学家期待这些发现能为未来更具突破性的量子探索奠定基础。