從理論上來(lái)說(shuō)，科學(xué)家已經(jīng)知道，按照不同的順序進(jìn)行量子操作會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果。這從海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理(Heisenberg uncertainty principle)可見(jiàn)一斑。該原理認(rèn)為，不可能同時(shí)確定一個(gè)粒子的精確位置和動(dòng)量，因?yàn)橐獪y(cè)量這兩個(gè)量必定會(huì)影響到粒子的屬性。而該理論的數(shù)學(xué)表達(dá)式說(shuō)明，測(cè)量位置和動(dòng)量的先后順序會(huì)影響得到的結(jié)果。
在最新的研究中，意大利應(yīng)用光學(xué)國(guó)家研究所(National Institute of Applied Optics)的Marco Bellini和同事利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一怪誕的問(wèn)題。他們將一束激光穿過(guò)旋轉(zhuǎn)的玻璃盤(pán)，這會(huì)在一定程度上增加該定向激光的混亂狀態(tài)。盡管無(wú)法知曉激光束中光子的精確數(shù)量，但科學(xué)家可以通過(guò)量子態(tài)探測(cè)器確定光子的平均數(shù)量。隨后，利用一種已被證實(shí)的技術(shù)，研究人員對(duì)激光束進(jìn)行了兩次操作——先加入一個(gè)光子再去除一個(gè)光子，以及先去除一個(gè)再加入一個(gè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩次實(shí)驗(yàn)最終測(cè)得的光子平均數(shù)量并不相同。
值得注意的是，在某些條件下甚至還會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，即去除一個(gè)光子后，激光束的平均光子數(shù)量還會(huì)增加。Bellini說(shuō)，“不要忘了這是量子層面，如果研究的是乒乓球就不會(huì)這樣了?！?BR> 美國(guó)羅徹斯特大學(xué)的Robert Boyd評(píng)價(jià)說(shuō)，“這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行得很漂亮，它是我所知曉的對(duì)非交換量子理論最直接的驗(yàn)證?！贝送?，Boyd對(duì)Bellini的認(rèn)識(shí)表示了認(rèn)同，實(shí)驗(yàn)中添加或減少光子的技術(shù)原則上可應(yīng)用于設(shè)計(jì)光線，從而為利用量子方法進(jìn)行信息加密帶來(lái)不可思議的幫助。
