量子纠缠到底是什么呢?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
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一提起量子纠缠,相信很多朋友都听说过。这个概念是量子力学里面的,当我们研究微观世界就会用到这个概念,但是量子纠缠到底是什么?今天我来谈谈这个问题。

首先要明白微观世界和我们宏观世界有一个很大差别,微观世界里面一切都是概率,这个我在前面的文章中已经反复提到过。什么叫一切都是概念?就是说一个微观粒子此时在哪不知道,只能说在某某位置的概率是多少,一个微观粒子此时速度是多少不知道,只能说速度是某某的概率是多少。所以当微观世界一切用概率来解释,就使得我们对微观世界的预测出现了“不确定性”。



这里有一个关键大家要注意,比如当微观粒子未被观察前,到底处于啥状态我们并不知道,这里就有两种可能,第一种就是微观粒子处于一个固定的位置和一个固定的速度,第二种是微观粒子处于所有位置并拥有多种速度。这两种可能哪种可能性更大?不言而喻,肯定是第一种。因为我们的宏观世界就是属于第一种,当你观察一个小球之前,小球肯定是拥有一个固定的位置和速度的,你观察后只是“发现”了小球的参数而已,换言之你不去观察,小球此刻的速度和位置肯定也是不会变化。这就是宏观世界的确定性特征。

但是到了微观世界,物体被观察前却处于刚刚说的第二种可能性,也就是微观物体处于任意位置并拥有任意速度。但是这种类似超能力的状态我们如何表达呢,于是物理学家发明了一个概念“叠加态”,表示被观察前微观粒子处于多种状态的叠加,每个状态都分到一定的概率。这样一来概率和叠加态就能结合起来一起完整得描述微观物体了。



那么量子纠缠是如何产生的呢?其实就起源于这个叠加态,叠加态的出现使得微观粒子被观察前可以拥有多个位置和速度,相当于微观世界自己出现了多个分身,每个分身都拥有一个位置和速度。但是这个分身状态会在你观察的一瞬间马上消失,变成一个微观粒子且只拥有一个位置和速度。也就是说你对其的观察会导致这种“分身状态”消失,变成我们宏观世界能理解的一个固定态(也叫本征态)。

那么为啥这个过程会产生量子纠缠呢?因为当你未观察前,微观粒子虽然同时处于多个位置,但是每个位置分到的概率值不同,这些概率值和位置信息有密切关系,可通过薛定谔方程求解出来。但是你一旦去观察,假设找到了微观粒子正在A处,那么A处出现微观粒子的概率值瞬间变为100%,其余地方概率值瞬间变为0%。也许你对这个概率值的突变不会觉得好奇,因为已经知道微观粒子在A处,那肯定A处概率值是100%,其余地方变为0%,我们宏观世界不也是这样的吗?



如果你这样理解,的确没错,但是问题的关键在于这里出现了概率值的突变。假设此时A位置和其余位置相隔很远很远会发生啥情况?你去观察A处,很远处的概率值也会瞬间变为0%,也就是说你对A位置的某个操作,竟然超越了时间和空间的限制,瞬间影响到了远在天边的地方的状况。

这种瞬间作用是不符合爱因斯坦“光速上限”规则的。有了这种瞬间改变远方概率值的能力,那么就会出现一种情况,比如一个光子经过BBO设备(BBO可以使得一个光子分开成2个能量减半的光子),就会产生2个光子,这两个光子就会出现所谓“纠缠态”,我们假设其中一个叫A光子,另一个叫B光子,在你们对这两个光子进行观察前,这两个光子都处于叠加态,当你对A光子进行检测,发现A光子是偏振向上,那么这个检测过程会瞬间影响到B光子,让B光子的偏振变为向下。也就是说对A的测量已经直接影响到了B,这就是量子纠缠。



但是以爱因斯坦为首的众多科学家并不认可这个瞬间作用,认为肯定是有某种隐变量未被我们发现,而且这个作用也是需要花费时间的。所以有很多物理学家开始研究这个纠缠态的内在机理,企图从原理上说明纠缠态的瞬间作用是不存在的,纠缠态的作用过程肯定是有一套自己的内在机理。无数科学家抓狂的研究,但是也没能找到这个内在机理,其实目前的科学实验已经证明了这个纠缠态的瞬间作用的确是存在的,也就是说对A测量的确是瞬间影响到了B,这个影响过程没有花费时间。

但是纠缠态是如何瞬间影响远在天边的地方,这个目前科学家尚无定论的,但是至少我们明白一点,利用量子纠缠,我们可以向远在天边的人们传递一些信息,比如我对A输入01001,那么纠缠态的另一边就会收到10110,这个传递过程没有传递有质量的物体,却传递了信息,为我们的沟通手段提供了一种全新的方式。



量子纠缠,也叫量子缠结。在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质。量子纠缠是从EPR佯谬引导出来的。爱因斯塔称之为“spooky action at a distance”,薛定鄂嘲笑之为"量子纠缠"。迄今为止,所有证实"量子纠缠" 是物理现象的实验是通过验证贝尔不等式间接证实的,不是直接观察到的。

量子纠缠,又译量子缠结,是一种量子力学现象,是指当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质的现象

我认为它只是一种力学的现象,是生物体的某种规律,它们就是给我们生活造成了一定的进步,所以有了它们才有了我们的今天,我认为就是这样。

我告诉你们?!看见我们的生命和地球的关系了吗?是不是地球具有自向心的归根问题?!所以其实那些个不论光子,量子还是实际的电子的所有基因其实都是地球体积上的载人质存厚度!而那些个不论量子还是光子的再电子之间的彼此的链接关系其实共同的目标都是为了达到自己群体在实际地球体积上的具体自己的空间总体性向心力呐!那个量子的纠缠哪里是什么缠呢?就是具体的空间时间上的同存在性质质量成分太少了!直接形不成它们共同属性的链接呐!

  • 量子纠缠到底是什么?被证实了意味着什么?
    答:量子纠缠的意思是在微观世界里发生的一种特殊的多粒子耦合现象。量子纠缠被证实,意味着哥本哈根学派对于微观粒子性质的设想成立。量子纠缠是一种新型的物理现象,在物理学领域被称为量子霸权。由于量子纠缠现象的特殊性,量子物理成为继原子和分子之后的第三个理论体系,也使得它在实现超短距离下信息传输、...
  • 该如何理解量子纠缠现象,变化一书中的观点对吗?
    答:上面讲到三种观点之间,是既有联系又有区别,正是由于各方都坚持己见,才有了著名的爱因斯坦与玻尔之间的论战。(爱因斯坦说:“上帝不掷骰子。”玻尔说:“亲爱的爱因斯坦不要指挥上帝做什么。”)量子纠缠才被爱因斯坦以一个悖论的疑问提出。量子纠缠就此提出。1927年9月,玻尔在科摩会议中首度公开地演讲...
  • 有没有哪位高手知道量子纠缠是怎样超越空间和时间达到瞬间感应的?
    答:当然,这只是一种假说,至于真实的宇宙究竟是什么样子,量子纠缠为什么能超越时间和空间,可能还有无数种解释。那么大家就仁者见仁,智者见智。欢迎大家讨论。 我知道并可以现场示法和演示。 量子纠缠,爱因斯坦形象地将其称之为“幽灵般的超距作用”,这事情发生在爱因斯坦提出狭义相对论之后,狭义相对论要求,一切物质包括信息...
  • 量子纠缠到底是什么呢?
    答:一提起量子纠缠,相信很多朋友都听说过。这个概念是量子力学里面的,当我们研究微观世界就会用到这个概念,但是量子纠缠到底是什么?今天我来谈谈这个问题。首先要明白微观世界和我们宏观世界有一个很大差别,微观世界里面一切都是概率,这个我在前面的文章中已经反复提到过。什么叫一切都是概念?就是说一个...
  • 国家自然科学一等奖的“量子纠缠”到底是个啥
    答:有了量子纠缠,量子隐形传输的概念也就呼之欲出。如果我们想把北京的量子传送到上海,那怎么办呢?我现在北京和上海之间建立这样的纠缠,然后我通过对两地的粒子,做一些特殊的操作,那么在北京的量子就会消失出现在上海。有了量子叠加原理和量子纠缠,那么我们到底有些什么用呢?首先一个应用就是计算机的...
  • 能否通俗地解释一下,什么是量子纠缠呢?
    答:通俗模式:前面的回答已经很精彩了,我再稍微补充一点,因为关于量子纠缠的比喻有很多。中科大量子信息实验室的老大郭光灿院士曾经打过一个比方比喻量子通信,说在美国的女儿生下孩子那一瞬间,远在中国的母亲就变成了姥姥,即便她自己还不知道。之所以她是姥姥别人不是,而且她一定会成为姥姥,就是因为她...
  • 什么是量子纠缠?
    答:关于什么是量子纠缠,假设一个零自旋中性π介子衰变成一个电子与一个正电子。这两个衰变产物各自朝着相反方向移动。电子移动到区域A,在那里的观察者“爱丽丝”会观测电子沿着某特定轴向的自旋;正电子移动到区域B,在那里的观察者“鲍勃”也会观测正电子沿着同样轴向的自旋。在测量之前,这两个纠缠粒子...
  • 如何通俗易懂得解释量子纠缠理论
    答:今天咱说说,什么叫量子纠缠。量子纠缠,就是两个光子之前超距离互相感知的事情。这里就不搬弄理论了,咱还是举例来说。比如说,咱手上有一幅手套,左手和右手。然后放入两个不同的盒子里。在现实中,大家都知道,盒子里放的什么手套,是确定无疑的。比如说,咱盒子甲放的左手,盒子乙放的右手。可是...
  • 你是如何理解量子纠缠的?
    答:图:量子纠缠有类似于两个天体之间的引力介质——磁力线作用机制 那么电子之间到底能不能发生远距离相互纠缠呢?这就要看是在什么情况下了。如果量子之间在空间里是不连续的,即电子与电子之间是存在着间隔距离的,那么它们之间就不可能发生远距离纠缠。因为量子纠缠是一种力的传导作用,而力的传导是需要...
  • 量子纠缠的原理是什么?
    答:量子纠缠的原理,其实就是量子本身的一种“叠加”特性!我们都知道,时至今日,人类的物理学界经过了经典力学,相对论两大统治性理论的洗礼之后,已经逐渐的走入了“量子力学”的阶段,我们在不久之后,或许就能在生活的方方面面,都应用到量子科技!二十一世纪,世界各国的前沿科技...