初陽這個聰明絕頂的天才放棄接受這個挑戰，果斷搖頭。
“我不猜。我也不分析。”
“量子力學的玩意兒我要是能猜出來就有鬼了。”
他非常有自知之明。
站在經典力學的視角去看這個實驗，那隨便來個高中生甚至初中生都能分析出來，從物理，數學方麵都沒有什麼難度。
但這可是量子力學啊！
劉行之能把這個實驗當做例子說出來，那就證明最後的實驗結果一定是違背常識的。
明知道猜不出來，傻子才去猜。
看著初陽退避三舍的反應，劉行之啞然失笑，說出了最後的實驗結果。
“隻有第一種和第四種情況會發生。”
“即上側的光子被反射，下側的光子被傳輸。上側的光子被傳輸，下側的光子被反射。”
“其餘兩種情況均不會出現。”
“啊？”雖然早就知道實驗結果會反常識，但初陽還是忍不住驚呼出聲。
“為什麼啊？”
“嗯……”劉行之思考了一會兒，詳細的解釋道：
“如果兩個光子不是同時到達，那麼每個光子都有50%的機率在分束器之後任選其一，而與另一個光子無關。”
“但是，如果光子同時到達，因為光子是全同粒子，它們就會變得無法區分，最終會隨機地一起進入任一光束。”
“這從本質上來說是量子幹涉效應。隻有在兩個光子都被反射或傳輸的情況下，一個光子才能到達每個探測器。量子物理學中的探測概率由概率振幅的平方給出，這與實際電磁場的平方不同。”
“這兩種可能性的概率振幅會相互產生破壞性幹擾。這是因為每個光子在反射時都會經曆眾所周知的90度相位躍遷。這意味著‘兩個光子同時反射’的狀態相對於‘兩個光子同時發射’的狀態的總相位為180度。”
“這個實驗引出的洪-歐-曼德爾效應在量子信息方麵有很大作用，尤其是量子密集編碼。”
劉行之解釋完了之後，史密斯輕飄飄的補了一句。
“你可以簡單的理解為因為兩個粒子完全相同，相同到它們各自的事件也疊加了。”
聽完了劉行之的解釋，初陽正在思考。
聽到史密斯這句特別離譜的話，初陽的第一反應是懷疑。
什麼玩意兒？
相同到連各自的事件都疊加了?
這可能嗎？
全同粒子能相同到這種程度?
劉行之點頭道：“雖然有點不嚴謹，但通俗一點可以理解成這樣。”
“不過我不建議你這麼理解。量子幹涉你已經很熟悉了，那讓我們把全同粒子詳細的講一下。”
初陽正襟危坐，攤好課本。
劉行之喝了一口茶，潤了潤喉嚨，開始給初陽細致的講解全同粒子。
“全同粒子的概念，剛剛我已經講過一遍了。”
“而全同粒子可以分為兩種類型：玻色子可以處於同樣的量子態。光子、膠子、聲子、與氦-4 原子，都是玻色子。”
“費米子不能處於同樣的量子態，也就是泡利不相容原理。電子、中微子、誇克、質子、中子、氦-3 原子，都是費米子。”
“全同粒子，重點自然放在‘全同’兩個字上，接下來，我們重點講一下全同性。”
“要了解全同性，我們首先要知道是怎麼區別粒子的。”
“兩種方法。”
“第一種方法依靠粒子所具有的不同的物理性質，像質量、電荷、自旋等等，假若粒子的性質有任何的不同，則可以借著測量這不同的性質來區分粒子。”
“根據做實驗獲得的結果，同一種類的粒子都具有完全相同的物理性質，例如，宇宙裏所有的電子都擁有同樣的電荷。”
“這就是為什麼在論述時經常會提到電子的電荷，而不是哪一個電子的電荷。”
“第一種方法很好理解，就是經典物理係的方法。”
“第二種區分法跟蹤每一個粒子的軌道。隻要能夠無限精確地測量出每一個粒子的位置，就不會搞不清楚哪一個粒子在哪裏。這個方法有一個問題，那就是它與量子力學的基本原理相矛盾。”
“根據量子理論，在位置測量期間，粒子並不會保持明確的位置。粒子的位置是由波函數來決定。而波函數隻能給予粒子在每一個位置的概率。”
“隨著時間演變，幾個粒子的波函數會擴散蔓延，互相重疊。一旦重疊事件發生，就無法區分在重疊區域的兩個粒子。這樣，粒子就越來越不可區分了。”
說到這裏，劉行之算是簡單的給初陽介紹了一下洪-歐-曼德爾效應的本質，也點出了全同粒子最反常識的地方。
劉行之繼續深入的解釋。
“全同粒子的量子態是特別種類的多粒子量子態，稱為對稱態或反對稱態。”
“為了簡易起見，設想一個量子係統，內中有兩個全同粒子。因為這兩個粒子具有完全相同的物理性質，它們的態向量的希爾伯特空間完全相同。假若標記一個粒子的希爾伯特空間為 Η，則這兩個粒子結合的希爾伯特空間是張量乘積 Η⊗Η。”