量子纠缠通俗解释灵魂,两个人量子纠缠的表现

首页 > 科学 > 作者:YD1662022-12-03 18:38:25

量子纠缠是通俗易懂的例子解释:比如一个电子在地球,另外一颗可以在距离几百亿光年距离的地方,同时发生一种联系!超越我们的时空概念的纠缠!

量子纠缠通俗解释灵魂,两个人量子纠缠的表现(1)

量子纠缠是指量子态的一种性质。它是量子力学叠加原理的后果。

量子纠缠是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象。即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化 。

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,则称这现象为量子缠结或量子纠缠。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。

量子纠缠通俗解释灵魂,两个人量子纠缠的表现(2)

爱因斯坦说,世界上不存在“超光速”的运动物体和信息传输,这是相对论的基石。

然而“超光速” 真的不存在吗?

相对论的这个前提,现在已经被量子论中的“EPR实验”推翻了。“EPR实验”是1935年爱因斯坦与两位同事发表的一个旨在推翻量子论“哥本哈根解释”的思维实验。爱因斯坦指出,假如哥本哈根解释是对的,那么分裂的两个小粒子之间即使相隔几十亿光年,也必定会存在某种即时联动,但相对论规定了任何信息的传输都不可能超过光速,宇宙中不存在超距作用的因果关系,所以小粒子之间超越光速的即时联动是根本不可能的,哥本哈根解释肯定有问题。

1982年,法国物理学家阿莱恩·阿斯派克特带领一个小组做了这个实验。它的结果意义是如此的重大,以至于被一些人称为“上帝的裁决”。实验结果竟然是爱因斯坦输了,事实证明分开的小粒子之间确实保持着一种微妙而神奇的联系,类似于超越时空的“心灵感应”,这种关联有一个拗口的专业名词叫“量子纠缠”。

“EPR实验”表明,确实存在超光速的信息传输。爱因斯坦搬起石头砸了自己的脚,他想用来否定量子论的思维实验,最后反倒成了否定相对论的武器,这真是一个天大的幽默。

除了存在超光速的信息传输之外,事实上超光速的运动速度也是存在的,例如电子表面的旋转速度就要高于光速。

量子纠缠通俗解释灵魂,两个人量子纠缠的表现(3)

潘朵拉量子盒

对于爱因斯坦而言,量子力学显然是错误的。1935年,他与鲍里斯·波多尔斯基(Boris Podolsky)和南森·罗斯(Nathan Rosen)一起撰写的简短论文中,他使用了类似的思路指出新奇量子理论与自身不相符,这对于3被广泛认可的自然理论是一个严重打击。爱因斯坦认为,量子力学并不能完全描述亚原子世界,而粒子携带着所谓的“隐藏变量”,使它们能够在被测量之前协调其状态。

但在几十年的测试中,一次又一次地证实,并没有这样的隐藏变量。这些测试还显示,这种“超距作用下的幽灵行为”确实是瞬间发生的。即使我们把纠缠粒子尽可能地分开,它也会这样做。

但是物理学家仍然在讨论光速是多么地重要,以及没有任何事物可以超越这种极限速度。难道我们没有注意到这个明显的矛盾吗?

生活在量子世界

假如我保留一对纠缠状态下粒子中的一个,将另一个粒子发送给你。像往常一样,我研究我的粒子,执行所有最重要的测量,并发现一个向上旋转的粒子。然后发出一束光,告诉你所发现了什么。

但在光信号到达之前,你观察你的粒子,测量量子理论下的向下旋转粒子。但是由于我的信息还未到达,你不知道是否你是第一个看到该信息,或者只是随机地得到一个向下旋转或者如果我先打开将你的粒子强制性进入这个状态。只有在对比分析之后,我们才发现两个粒子是真正地纠缠在一起,对一个粒子的测量,完全依赖于另一个粒子。在这种交流分析之前,我们无法判断我们是否在处理已经存在的粒子。

量子纠缠通俗解释灵魂,两个人量子纠缠的表现(4)

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