CERN 科学家发现绵羊存在量子纠缠的证据
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CERN 科学家发现绵羊存在量子纠缠的证据
该发现可能有助于解释该物种引人入胜的群居行为
2025 年 4 月 1 日
| By Naomi Dinmore
量子纠缠是一种迷人的现象，其中两个粒子的状态相互关联，无论这些粒子相距多远。2022 年，诺贝尔物理学奖被授予 Alain Aspect、John F. Clauser 和 Anton Zeilinger，以表彰他们在纠缠光子方面的开创性实验。这些实验证实了 已故 CERN 理论家 John Bell 对纠缠表现所做的预测。到目前为止，这种现象已在各种系统中观察到，例如 2024 年在 CERN 大型强子对撞机 (LHC) 中的顶夸克。纠缠也已找到了一些重要的社会应用，例如量子密码术和量子计算。现在，它也解释了绵羊著名的羊群心态。
一群绵羊（ovis aries）在春季和夏季在 CERN 场地漫游了 40 多年。它们与 CERN 牧羊人一起，帮助维护 LHC 周围广阔的草原，并且是该组织长期以来保护该场地生物多样性努力的一部分。此外，它们的群居行为 一直是 CERN 物理学家非常感兴趣的话题。众所周知，绵羊的行为像粒子：它们的随机行为已被动物学家和物理学家研究，他们注意到羊群快速改变相的能力与固体和液体中的原子相似。被称为兰姆位移，这会导致它们陷入奇怪的境地，例如连续几天不停地绕圈走。
现在，新的研究揭示了这些非凡能力的原因。CERN 的科学家们发现了绵羊存在量子纠缠的证据。利用复杂的建模技术和专门的跟踪器，研究结果表明，羊群中单个绵羊的大脑以量子纠缠的方式连接在一起，从而使绵羊可以同时移动和发声，无论它们相距多远。该证据对绵羊研究具有多重影响，并为量子物理学的一个新分支奠定了基础。
“HERD collaboration”的负责人 Mary Little 说：“事实上，我们在羊群旁边吃午饭纯粹是一个巧合，在看到和听到它们的行为后，我们想利用实验室现有的技术来研究羊群的运动。”
观察到绵羊同时移动和发声的能力后，产生了一个主要问题：既然绵羊的行为像亚原子粒子，那么它们的行为是否可能是量子效应的原因？
该项目的研究员 Beau Peep 说：“显然，我们不能把它们都放在一个盒子里，看看它们是死是活。然而，通过假设绵羊是球形的，我们能够以几乎与我们模拟亚原子粒子相同的方式来模拟它们的行为。”
物理学家使用类似于 LHC 实验中的复杂跟踪器，能够定位绵羊大脑中可能导致这种纠缠的精确粒子。这些粒子被称为“moutons”，用希腊字母 lambda l 表示，它们是轻子，并且是μ子的近亲，但更蓬松。
该发现的统计显着性为 4 sigma，这足以表明该现象的存在。然而，它还不足以被归类为观察结果。
HERD collaboration 的发言人 Ewen Woolly 说：“需要进行更多的研究才能完全确认这确实是对绵羊纠缠的观察，还是统计波动。这可能很困难，因为我们发现这项研究会使物理学家变得莫名其妙地昏昏欲睡。”
CERN 理论家 Dolly Shepherd 补充说：“虽然纠缠现在是这种现象的主要理论，但我们必须考虑到一切。谁知道呢，也许还有其他变量隐藏在它们的羊毛之下。例如，狼。”
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