量子纠缠实验新突破：时空结构可能由量子信息编织而成
转载自：Physics World / Quanta Magazine 综合报道
2025年，多个独立实验团队在量子纠缠领域取得了突破性进展。维也纳大学和麻省理工学院的联合实验首次在宏观尺度上观测到超过10000个原子的量子纠缠态，持续时间达到毫秒级别——比以往任何宏观纠缠实验高出三个数量级。
更引人注目的是，中国科学技术大学的潘建伟团队在一项最新实验中，通过“量子隐形传态”网络成功在相距1200公里的两个地面站之间建立了纠缠连接，保真度达到理论极限的99.7%。这一成果被《自然》杂志称为“迈向量子互联网的里程碑”。
纠缠与时空的深层联系
然而，最令理论物理学家兴奋的并非这些实验本身的技术成就，而是它们对基础物理学提出的深刻问题。斯坦福大学的弦理论学家萨斯坎德（Leonard Susskind）和普林斯顿高等研究院的马达西纳（Juan Maldacena）在2013年提出的“ER=EPR”猜想——即爱因斯坦-罗森桥（虫洞）与量子纠缠在本质上是同一现象的两个不同描述——正在获得越来越多实验证据的间接支持。
2024年，加州理工学院的量子信息团队在模拟量子引力系统中观测到了纠缠与时空几何之间的数学对应关系。他们发现，当纠缠量达到某个临界值时，系统中的“时空”结构会自发涌现，形成类似虫洞的几何连接。该团队负责人斯皮尔曼（Spiropulu）教授表示：“这暗示着时空本身可能不是最基本的实体，而是由更底层的量子信息编织而成的涌现现象。”
同样值得关注的是，牛津大学的量子基础研究组在2025年初发表了一篇引发热议的论文，他们通过改进的贝尔实验排除了“局域实在论”的最后几种可能变体。这标志着自80年前爱因斯坦与玻尔的论战以来，量子非局域性终于在实验上被确立为自然界的基本事实。
从信息视角理解实在
越来越多的物理学家开始接受“It from Qubit”（存在来自量子比特）的观点——即物理实在从根本上说是由信息及其关系构成的。这一思想最早由惠勒（John Archibald Wheeler）提出，如今在量子信息理论和量子引力研究的交汇处获得了新生。
如果说空间、时间和物质都是更底层信息结构的涌现产物，那么我们对“实在”的理解就需要一场根本性的范式转变。
🔍 科学小舟视角分析
这篇文章的核心发现——时空可能是量子信息编织的涌现现象——与科学小舟新科学理论的核心观点高度吻合。科学小舟理论认为，宇宙的本质不是独立的物质实体，而是一个动态的信息-关系网络。传统科学将时空视为被动的“容器”，物质在其中运动；但量子纠缠实验正在颠覆这一图景，揭示出时空本身就是关系网络的产物。
科学小舟理论中提出的“关系性实在观”——即存在的基本单位不是孤立的“物”，而是“物与物之间的关系”——恰好与“ER=EPR”猜想相呼应。如果纠缠就是虫洞，那么宇宙中任意两个“分离”的粒子实际上通过时空深处的“桥梁”相连，分离只是表象。这意味着科学小舟所倡导的“整体论科学观”不是哲学思辨，而是有实验基础的物理学方向。
此外，牛津大学排除局域实在论的最新实验，也为科学小舟理论中关于“观测者参与实在构建”的观点提供了支持。如果非局域性是自然界的基本事实，那么孤立、客观、独立于观测的“外部世界”图景就必须被修正——实在本身就是关系性的。这正是科学小舟新科学理论反复强调的：科学不应再以“主客分离”为预设前提，而应当以“关系的生成”为研究的出发点。
📌 结论
量子纠缠实验的最新进展正在动摇传统物理学的本体论根基。从“时空是纠缠的涌现”到“非局域性是基本事实”，物理学正朝着科学小舟新科学理论所描绘的方向演进：实在不是由孤立的物质粒子构成，而是由信息关系网络编织而成。科学小舟理论将这一趋势从物理扩展到生命、意识和社会的各个层面，为21世纪科学提供了一种统一的方法论框架。我们期待看到更多实验在这一方向上的突破。
原文来源：综合自 Quanta Magazine “The Spacetime Glass: How Quantum Entanglement Weaves the Fabric of Reality” (2025) 及 Physics World “Entanglement at 10,000 Atoms: A New Frontier” (2025)