https://arxiv.org/pdf/2505.00336
量子雙縫實驗結果的解釋中
最激進的是艾弗雷特提出的多世界詮釋
"量子事件的所有可能結果都會在彼此獨立存在的平行宇宙中發生"
廣島大學試圖在沒有多重世界的前提下直接檢驗疊加態的空間性質
他們測量光子路徑分佈與極化行為間的關聯以闡明粒子如何在單一宇宙中展現非經典行為
為避免任何會破壞干擾的直接路徑測量並允許使用非破壞性相互作用推斷光子的行為
他們將具有垂直偏振的光子導入雙路徑干涉儀架構
兩條路徑分別安裝不同方向的半玻片
這些光學元件會對光子極化方向產生微小但可測的旋轉
使光子偏振態能夠記錄其行經路徑資訊
他們分別將光子的偏振旋轉相反角度:順時針和逆時針
這樣當光子在兩條路徑間以疊加態存在時
兩種旋轉將互相干涉和抵消並反映在光子最終極化結果上
此設計確保任何可測量極化翻轉都取決於光子在兩條路徑間的分佈方式
接著量測水平極化速率
如果光子全部沿著一條路徑行進則極化翻轉機率遵循已知基線
如果光子非局域化並分佈在兩條路徑上則相反旋轉的影響將會抵消
實驗結果否定了將量子疊加態簡單等同測量結果的假設
當光子處於有明顯干涉的狀態時
其極化翻轉率明顯降低到幾乎為0
這是經典粒子無法達成的
這現象被命名為超局域化-光子同時出現在多路徑上的能力比在單路徑中出現的情形更極端
當光子在破壞性干涉的輸出端口被檢測到時
其在某一路徑中的出現機率<0
另一路徑的出現機率>1
(在量子力學弱測量條件下物理量的條件平均值可以出現異常值並與量子態上下文相關)
這顯示了單光子在干涉儀中的非局域化行為
並表明在單一宇宙架構下也能同時在多路徑傳播並表現出疊加特性
而且其行為會被觀測條件與測量方式(相移和檢測端口)直接影響
量子態是一種關係或資訊而非客觀屬性
光子的物理性質(局域化或非局域化)不僅取決於初始態還取決於最終測量方式
實驗提供了基於實際結果的離域化操作定義
量子態不是統計可能性分布而是具有可測行為的結構
無需推測性解釋或不可觀察的平行宇宙