6.12 Keterikatan Kuantum

Laman Utama ／ Bab 6: Alam Kuantum

I. Fakta yang diperhati (fenomena)

• Korelasi kuat yang bergantung pada asas pengukuran: Sepasang zarah (atau foton) daripada proses fizik yang sama dihantar ke dua lokasi jauh dan diukur secara bebas pada asas jenis yang sama yang boleh diputar (contohnya sudut polarisasi, arah spin, atau asas laluan). Statistik berpasangan menunjukkan kekuatan korelasi berubah mengikut sudut relatif antara dua asas mengikut hukum tertentu, melebihi sebarang model yang mengandaikan setiap zarah membawa “nilai pasti” tersimpan terlebih dahulu.
• Sah dari jauh, tetapi hasil satu sisi kekal rawak: Setelah memastikan pemisahan ruang-masa dan tetingkap masa yang ketat, taburan marginal di setiap sisi kekal sekata dan rawak; hanya apabila rekod kedua-dua sisi dipadankan barulah korelasi terserlah.
• Pilihan tertunda / pemadam kuantum: Pengukuran boleh dibuat dahulu, kemudian barulah diputuskan untuk mengekalkan “maklumat laluan” atau “corak interferens”. Apabila data sedia ada dikelaskan semula mengikut keputusan lewat ini, corak berkaitan muncul atau lenyap; tiada isyarat boleh hantar atau songsangan sebab-akibat dikesan.
• Pertukaran keterikatan: Dua pasangan dihasilkan secara berasingan; di stesen pertengahan dilakukan operasi bersama pada “dua zarah di tengah”; keputusan stesen pertengahan digunakan untuk mengumpulkan semula rekod sejarah di hujung jauh, lalu terzahir korelasi keterikatan baharu antara hujung-hujung tersebut.

Gabungan fakta ini menunjukkan: korelasi keterikatan bukan proses “hantar-terima” antara dua sisi, sebaliknya manifestasi statistik bagi satu set kekangan bersama yang merangkumi kedua-dua hujung serentak.

II. Mekanisme fizik

1. Penjanaan: Peristiwa sumber bersama menegakkan “struktur penyelarasan bertensor” merentasi domain
   Pasangan terikat timbul daripada satu peristiwa fizik (misalnya penukaran turun tak linear, pancaran lata, atau penghasilan pasangan dalam perlanggaran). Dalam rangka Teori Filamen Tenaga (EFT), peristiwa ini meletakkan dalam “laut tenaga” suatu struktur penyelarasan bertensor yang merentangi dua lokasi:
   • Bukan saluran pengangkutan tenaga atau maklumat, tetapi satu set kekangan bersama dan hubungan ketekalan pada darjah kebebasan yang terukur (contohnya pemuliharaan momentum sudut keseluruhan, beza fasa tetap/pariti).
   • Struktur tersebut menentukan himpunan hasil serentak yang boleh berlaku di kedua-dua sisi, tanpa menetapkan keputusan khusus di satu sisi secara tersendiri.
2. Pemisahan dan pengangkutan: Struktur mengikuti sistem tetapi tidak boleh dijadikan isyarat
   Ketika dua zarah menjauh, struktur penyelarasan itu terus mengenakan kekangan ke atas hasil bersama; namun taburan marginal satu sisi kekal tidak berubah, maka tiada mesej sewenang-wenangnya boleh dikod atau dihantar. Tiada rantaian sebab “arahan dari satu sisi ke sisi lain”.
3. Pengukuran: Gandingan setempat mengecilkan himpunan serentak yang boleh berlaku
   Pengukuran ialah gandingan kuat setempat: asas yang dipilih ditulis sebagai syarat sempadan setempat, memaksa hasil setempat jatuh dalam set eigen asas itu. Oleh sebab kekangan bersama telah wujud, langkah ini mengecilkan himpunan serentak global kepada cabang yang serasi dengan pilihan setempat; justeru himpunan hasil yang masih diizinkan di sisi jauh turut terhad.
   Perkara utama:
   • Satu sisi kekal rawak (taburan marginal tidak berubah), maka komunikasi melebihi kelajuan cahaya mustahil.
   • Hanya statistik berpasangan mendedahkan kekuatan korelasi yang melampaui klasik.
4. Pilihan tertunda dan pemadam kuantum: Pengelasan selepas fakta menzahirkan sisi yang dipilih
   “Mengekalkan laluan” dan “mengekalkan interferens” bersamaan syarat sempadan setempat yang berbeza. Keputusan selepas itu tentang cara mengelaskan data sedia ada bersamaan memilih sisi struktur penyelarasan yang hendak dizahirkan; kerana taburan marginal tidak berubah, tiada songsangan sebab-akibat atau isyarat boleh hantar.
5. Pertukaran keterikatan: Penyusunan semula struktur penyelarasan
   Operasi bersama di stesen pertengahan menyusun semula dua struktur setempat asal menjadi struktur baharu yang merentangi hujung-hujung jauh. Menggunakan keputusan stesen pertengahan sebagai kunci pengelasan, kekangan bersama muncul dalam data sejarah di hujung-hujung itu—namun tetap tanpa penghantaran isyarat merentas jarak.
6. Dekoherens: Pemusnahan atau kemerosotan struktur
   Jika mana-mana sisi berganding kuat dan tidak bertertib dengan persekitaran sebelum pengesan, struktur penyelarasan rosak, kekangan bersama tidak lagi berfungsi; statistik berpasangan merosot kepada konsistensi klasik. Ini menerangkan kerapuhan keterikatan serta kepekaannya terhadap hingar, jarak, dan medium.
7. Sempadan dengan interaksi jenis perambatan
   Bezakan antara:
   • Gangguan yang merambat (paket gelombang diserahkan titik-demi-titik dalam medium), mematuhi rantaian sebab setempat dan had perambatan (sering dihadkan oleh kelajuan cahaya); dan
   • Keserentakan berstruktur (kekangan bersama yang sah secara global), yang tidak melibatkan pemindahan tenaga/maklumat merentas jarak dan oleh itu tidak tertakluk pada had perambatan.
     Keterikatan tergolong dalam jenis kedua: ia manifestasi statistik kekangan bersama, bukan isyarat superluminal.

III. Analogi makroskala: Kekangan bersama → penjajaran terselaras

Pada skala ratusan hingga ribuan megaparsek, kuasar dalam filamen rangkaian kosmik yang sama kerap menunjukkan penjajaran berkumpulan antara sudut polarisasi dan paksi jet. Dalam pandangan Teori Filamen Tenaga, filamen sebegini ialah koridor bertensor anisotropik dengan paksi utama “impedans rendah—mudah peralihan”. Nukleus aktif yang berada di dalam koridor lebih mudah terkunci fasa kepada paksi utama itu melalui aliran termagnet setempat dan satah penyebaran, lalu sumber yang sangat berjauhan tetapi berada pada filamen yang sama memperlihatkan sudut polarisasi dan arah jet yang sehaluan. Tiada komunikasi jarak jauh berlaku di sini; yang wujud hanyalah kekangan latar bersama: satu paksi bertensor yang berkesan serentak pada banyak sumber.
Petunjuk yang boleh diuji termasuk: pengelompokan sudut polarisasi yang lebih ketara bagi sumber pada filamen yang sama; kebergantungan kepada persekitaran (lebih menonjol di kawasan filamen yang kuat); kestabilan arah melebihi jangkaan medan rawak; serta penjajaran sehala dengan geser kanta lemah dan tekstur polarisasi habuk/sinkrotron dalam medan pemerhatian yang sama.
Penjelasan: Penjajaran berskala kosmik ini bukan bukti keterikatan kuantum dan tidak membawa kepada pelanggaran jenis Bell; ia hanyalah bayang intuitif di makroskala bagi idea yang sama: “kekangan berstruktur boleh menghasilkan keselarasan dari jauh”.

IV. Ringkasan

Keterikatan kuantum boleh dihuraikan begini: peristiwa sumber bersama menegakkan struktur penyelarasan bertensor merentasi domain dalam laut tenaga yang mengenakan kekangan bersama pada keputusan pengukuran di kedua-dua sisi. Pengukuran setempat mengecilkan himpunan serentak yang mungkin, menjadikan korelasi melampaui klasik jelas pada statistik berpasangan, sementara taburan marginal satu sisi kekal rawak dan tidak boleh digunakan untuk menghantar isyarat. Fenomena pilihan tertunda bersamaan pendedahan selepas fakta terhadap sisi berbeza struktur yang sama; pertukaran keterikatan pula ialah penyusunan semula struktur tersebut.
Dalam satu ayat: keterikatan = keselarasan bukan setempat oleh kekangan bersama; terserlah melalui statistik berpasangan tanpa melanggar sebab-akibat atau had perambatan.