粒子间的鬼魅般联系似乎无所不在，而其结果必将影响到我们的日常世界；它有可能解释过去，它可能是生命存在的原因。

欧文 · 薛定谔把缠结现象称之为量子论的主要特征；爱因斯坦则说，“这是远距离上的鬼魅行为。”只要你布置得当，激发出缠结的孪生粒子，即可在瞬间内，使其中的一个粒子影响另一个的物理性质，即使后者远在天边。

这已不是量子世界中的珍闻，不过眼下只能见诸于精巧的实验之中。现在物理学家相信，粒子间缠结现象存在于任何地方、任何时间。最近发现了令人振奋的证据，说明它也出现在我们居住的“宏观”世界。

这一发现不仅有助于我们更好地掌握这门技术，诸如量子计算和密码术，以及量子态的远距传送，而且可能使我们能在日常世界中，保持和控制这一量子的神秘特性。缠结可能是了解出现生命现象的关键。

几十年前，薛定谔在对两个相碰的量子粒子作数学上的描述时，发现它们相互作用后，两者的特性就难分开了。一旦它们缠结，那么谈论其中一个的特性，就毫无意义了。粒子的所有信息，诸如它们的动量、自旋，皆藏于它们的联合特性之中。故若对其中一个粒子的量子态施加影响，也就必影响到另一个的量子态，不论这两者相隔多远。爱因斯坦感到缠结是如此难以理解，故称之为鬼魅特性。

这一切好像是出自于科幻王国。而今，实际上许多物理学家已把缠结作为一种实验和应用的资源。量子粒子（如光子）的缠结对已可常规生产；其鬼魅特性，已应用于诸如高分辨率成像术、量子远距传送、量子密码术等。

正当缠结作为一门技术正在成长之时，物理学家却开始了解到，人们只不过抓住了它的潜在威力的表面。难道还有我们尚未发现的其他缠结形式吗？

我们关于缠结的一点知识，还是去年芝加哥大学的S · 高希小组搞清楚的。他们分析了十多年前所做的实验，其样品是含有钬原子的磁盐，他们将实验结果跟理论预言作了对比，却发现了异常。

盐中的钬原子的行为很像微小的磁石，它们会对相互的磁场作出反应，只要调整它们相对的取向，它们就像罗盘上的指针那样，总是指向地球磁场。若把盐放在一个外加的磁场之中，那么钬原子即改变原有的取向。它们对（磁）场的取向程度，称为盐的“磁敏度”。

高希等人研究了盐的磁敏度与温度的关系，他们期望磁敏度将随温度的升高而降低，因为较高温度上的额外能量将破坏原子保持最适排列的能力。事实确实如此。但在甚低温度上，原子的磁敏度很高，要高于人们预期的在通常的量子能级上的程度。高希小组相信，对于上述现象，原子间的量子缠结是唯一的解释。

这是一大发现，它表明量子缠结现象的威力想必局限于亚原子粒子的无限小世界，但它可影响到可测量的宏观尺度。

高希等人还表明，缠结会影响盐的热容量（指1000克物质升高1 K度所需的热量）。若考虑到原子间的缠结，增加一些热量，你能单独确切地测定盐的温度将升高多少。

伦敦帝国学院的理论物理学家V · 范屈彻说，这些发现极为重要。事实上，实验的结果已把缠结的神秘性与一大堆未解决的问题挂了钩，而这些问题正是科学家急需回答的。

现在，物理学家在测定和了解某种材料的特性时，他们已不再满足于用量子和经典的能量水平去描述材料，而是必须把缠结效应作为任何精确计算的组成部分。

这些结果也暗示，在我们需要观察的地方，都有可能找到缠结引起的施加在别的材料上的明显效应。范屈彻说，“不光是在磁盐上，这应该是一个更为普遍的现象。”

他相信最适合研究的领域，可能是高温超导之谜。范屈彻指出，超导体所含的电子对，其量子描述或波函数似乎是缠结的。

是否可把缠结视作高温超导的一个可能因素：在室温条件下，它如何使材料变成超导。由于高希发现磁盐上的缠结效应，是在1 K度下才显现，“真正令人感兴趣的是，在高温上找到某种材料展现出缠结效应”。高希认为，最终我们会在室温条件下找到这种材料。他说，“我并不认为，这是容易找到的，但我也并不认为可把它从基本理论中排除出去。总之，对我来说，这并非不可能。”

一瞥之下，这似乎是一种无望的乐观。可是最近有关缠结的发现暗示，室温条件下的缠结是宇宙中的常见现象。以色列理论物理学家彻兹尼克说，“全部真空空间皆充满着粒子对，它们都是缠结的。这是一种异常的思想，当我们第一篇论文述及这点时，很难被人接受。”他的文章发表在去年的《物理学基础》上。

荷语布鲁塞尔自由大学的科学家T · 达脱也相信，缠结是无所不在的。他说，从薛定谔的基本方程来看，几乎所有的量子相互作用，不论在什么条件下都会产生缠结。达脱说，“当你看到远方的星光，这些光子几乎可以肯定是跟恒星的原子相缠结，且一路相伴着。”毫不例外，构成你身体的原子中的电子，它们之间不断地相互作用。因此我们也是一种缠结物质。

“当然，无法保证我们能利用它们”，彻兹尼克说，“我并不认为，你能将真空缠结用于某些目的，诸如远距传物”。确实，他甚至不敢肯定如何来显示（真空）缠结的存在。虽然量子场论的方程表明，它是存在的。他仍在研究，如何去做一种实验，以使真空缠结比理论（的说明）更明显地展现出来。

现在，我们所知唯一能用于实际的（缠结）形式，如用于密码术和远距传物的缠结光子，皆产生于一种“非线性”晶体（如β硼酸钡）。一个按正确角度对它入射的光子，将被裂成两个缠结光子。但光子对之间的这种缠结是一种人工产物，即是原有光子的路径和极化的人工产物。出于非线性晶体的缠结光子所有效保留的，正好是一个量子系统的信息，而不是两个粒子相互作用的结果。范屈彻说，“这种类型的缠结，跟不同量子系统之间的缠结大不相同。”

物理学家所需的东西，是一种纯二粒子缠结的无限制的源。不论最近的科学进展有多大，这种量子魔法的源却一直避人耳目。那么该如何进一步工作呢？薛定谔首先发现缠结，是从分析量子论的数学描述中得悉的。这样看来，数学家也许是这方面的先驱。不过数学家对此也深感头痛，特别是缠结可出现在任何东西之间，而不仅仅在两个粒子之间。

现在，理论家还未能看到一个给定的量子系统，并指出它是否缠结。只有在少数的几个特殊情况中，才有可能。范屈彻说，“虽然我能定义缠结为何物，也许我能写出这个是缠结态，而那个则不是；但若你给出一个态，问它是否缠结，我确实无有效的方法作出回答。”

除了这些问题之外，维也纳大学的C · 白路克纳最近又提出了另一种基本的缠结形式：时间上的一瞬间之间也能缠结。

他们是通过实验而得出这一结论的，即检查量子论如何把相继的单一量子系统的测量联系起来。例如，测量一个光子的极化，你将取得一个具体的结果，稍后再重复测量一次，你将取得第二个结果。在这一过程中，白路克纳和范屈彻发现了过去和将来之间的联系，正是第二次测量光子时，发现它能影响到光子先前的行为。“这真的令人瞠目结舌。”

研究者相信，时间上的瞬间缠结暴露了量子理论中的缺陷。从理论公式上看，信息在时间上不能向过去传送。这还意味着，量子论似乎弯曲了因果律；此外，时间上的缠结，把空间和时间置于相等的基础上，从而在理论上引起尖锐的对立。

在量子论中，时间和空间大不相同，空间中的一个位置是“可观察”的，就如动量和自旋。而空间座标正是量子粒子拥有的另一特征；另一方面，时间的流逝总是背景的组成部分。一个粒子具有特殊的自旋值、动量值和位置值，但它不可能有特殊的时间值。

若时间上有缠结，那么应该看作是可观察的，但没有一种方法可将此写入量子论中。范屈彻说，“一些人曾尝试过，若要有一个可观察的固有时间，结果总是违反量子力学中的某些东西。看来，量子力学在某些地方需要重写。”

白路克纳的实验指出，我们关于世界如何运行的知识，可能缺失了某种重要的东西。空间中两个相隔客体间的缠结已经告诉了我们，空间并非像经典物理所说的那样，横跨在宇宙上的两个粒子的瞬间因果联系，不是任何现行宇宙学理论能解释的。而今白路克纳的结果，似乎把这个现象扩展到时间上相隔的事件之中。

我们知道，相对论和量子论必将结合在一起，若我们打算建立一个宇宙如何运行的“最后”理论的话。要想从白路克纳结果中看到更多东西，还为时尚早。但可能这是关于为何建立这种理论的一条线索。

同时范屈彻认为，如高希所指出的那样，缠结也能产生宏观的效应，这一伸展是否可推理出：量子缠结可能是了解生命的关键。

量子力学描述了原子如何组成分子，因而也为化学奠定了基础，而化学为生物学过程奠定了基础，这包括新陈代谢循环和复制。可能缠结支持突变的宏观特性，即我们称之生命的东西。彻兹尼克和达脱揭示出，在全部时间中，缠结存在于我们的周围和我们身体内部。这仅仅是添加一些神秘性吗？范屈彻说，“我想，我们将能看到更多的（缠结）效应，以不同的角度来诠释某些（研究）结果，那将是更有价值的。”

开拓我们正在打开的缠结知识领域，我们总将有一天能够利用缠结来创造出新的生命形式。现在听上去也许有些荒诞。