量子糾纏是什麼 量子糾纏是一種什麼樣的現象
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它是量子力學理論的一個著名預測 。描述了兩個粒子互相糾纏,即使相距遙遠距離,一個粒子的行為將會影響另一個的狀態 。當其中一顆被操作而狀態發生變化,另一顆也會即刻發生相應的狀態變化。
在討論這個巨大的話題之前,讓我們先想象一個平凡而熟悉的場景:你在教室裡,但老師不在。
這個時候飛來飛去的紙團,八卦和尖叫笑聲充斥在空氣裡。
“小心!老師回來了!”第一個注意到老師目光的人提醒了其他同學,然後你立即回到屬於自己的小角落,當作什麼事都沒有發生過。
你能想象,當沒有人在的時候,教室的桌子和椅子有可能也會這樣嗎?
你能想象,這些物體可能不是固定的、一成不變的,而在人們觀察的時候,就會迅速恢復到正常狀態?
如果你覺得這種想法只是天方夜譚,那麼你並不孤單——1927年的愛因斯坦,就是這麼認為的。
科學家發現,一些非常小的粒子,比如原子,在觀察時確實會有變化。那麼有沒有可能組成椅子的這些原子在發現我們到來以後也會互相提醒,然後把最好的一面呈現出來呢?
假如我們在觀察的時候,原子的狀態確實會變得不一樣,那麼有沒有一種方法能讓我們知道,它有沒有改變呢?
量子力學認為,微觀粒子在沒有被觀測時,甚至比沒有被老師盯著的學生更加歡脫,完全沒有正形,上天下地無所不在——直到對它進行觀測,粒子才會突然老實下來,正襟危坐,有了確定的狀態。
量子力學還認為,相互獨立且都沒有正形的兩個粒子能夠“糾纏”在一起,只要對其中一個粒子進行觀測,不僅是被觀測的粒子,與它糾纏的另一個粒子也會瞬間老實下來,無論它們之間相距多遠。它們之間“通風報信”的速度遠遠超過光速,這個現象被稱為“遠距離鬧鬼”。
這就是量子糾纏,一個已經被證實的理論,你可能覺得很神奇,但是這個世界就是這麼神奇。
所以我曾經才寫過一篇文章《理解了“量子力學”,你會認為科學的盡頭是“神學”並不是空穴來風》。
“量子糾纏”有了它,瞬間移動不在是個問題
量子糾纏(quantum entanglement),又譯量子纏結,是一種量子力學現象,其定義上描述複合系統(具有兩個以上的成員系統)之一類特殊的量子態,此量子態無法分解為成員系統各自量子態之張量積(tensor product)。
量子糾纏是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象,雖然粒子在空間上可能分開。
在量子力學裡,兩個粒子在經過短暫時間彼此耦合之後,單獨攪擾其中任意一個粒子,會不可避免地影響到另外一個粒子的性質,儘管兩個粒子之間可能相隔很長一段距離,這種關聯現象稱為量子糾纏。
“量子糾纏”的應用有很多方面,如量子通訊,量子計算機等,而且在現階段已經實現了其中的一部分,但由於受到周圍實驗環境的影響,還不得不進一步改善。
量子糾纏是如何實現的?
量子糾纏應用原理是通過裝置對成對的量子中的一個進行觀測,你測量了其中一個,也就知道另一個的狀態必然相反。至於那些說把量子狀態改變的一時一變純屬瞎扯,理論上如此,實際上再1000年也做不到,現在只是通過測量一對中的一個,來讓另一個坍縮來實現通訊的。
量子糾纏和光速不變一樣,現實中確實存在,實驗也驗證了,但是人類根本不知道原因,甚至無法去研究原因。
量子糾纏最大的作用是通訊,而且是保密通訊,因為量子對是一對一的,只要測量了其中一個,就知道了另一個的狀態。而超不超光速不那麼重要。
量子糾纏的速度都不能確定,只知道應該比光速快,不一定是不是瞬時發生,因為即使把美國的NIST-F2(最精確的銫原子鐘)拿來也只能說糾纏速度高於多少億公里每秒(大概,要精確算,1秒約92億週期,所以只能算到92億分之一秒的的誤差內)
由於我們只能用光速和銫原子鐘去測量物體,所以這種在光速外的東西根本沒招,估計近期是研究不出來的,需要先做出來便利可靠的量子糾纏資訊裝置,定下速度值之後才能研究糾纏怎麼來的,估計那時我們已經老死了,因為要做好量子糾纏裝置,改善裝置結構,發現新材料(理論上不存在的新材料),設計新一代裝置才能實現改變數子狀態,能改變數子狀態時才能做實驗檢驗理論模型。
但是無論如何,這是一個全新的物理研究時代了。不過看你問的問題應該不是物理學專業的人,你真想玩這麼高深的東西,最好先去巴結潘建偉教授,看看能不能給他掃個地什麼的,反正現在不缺錢、不缺人的研究狀態下,巴結不上估計也沒招進入這種物理學界最前沿的實驗組,或者你的知識、經驗都極其豐富然後帶一個20000人的實驗組還都是最優秀的,反正馬雲也投資不起這玩意,比爾蓋茨和馬斯克也投資不起。
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