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量子纠缠(quantum entanglement)是指,在量子力学中,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。
量子纠缠自爱因斯坦、波多尔斯基、罗森塔尔提出,就一直面临着一个问题——普通人根本无法理解。
那么文摘菌在这里先做个比喻,帮大家把量子纠缠的相关概念理顺:
如果我们把纠缠在一起的两个粒子看作是一对热恋情侣,此时他们你中有我我中有你,即使远隔千里,仍然互相思念着对方。这就是量子纠缠。
但是当男方身边出现另一位女性,恰好男方对其产生了好感,那么这位女性对这对情侣就造成了干扰。随着时间推移,男方对女友的感情变淡(这就是退相干),最后男方提出分手,至此,这对情侣之间也就没有了纠缠。
近日,中国科学技术大学潘建伟团队等国内外研究人员合作,实际检验了这个过程。
这是国际上首次利用量子卫星在地球引力场中对尝试结合量子力学与广义相对论的理论进行了实验检验。相关研究成果于北京时间9月20日在《Science》上以“First Release”形式在线发表。
理论模型条件远超现在目前能达到的水平
研究人员合作利用“墨子号”量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相*理论模型进行实验检验。
阿里地面站与墨子号卫星进行星地实验的场景,绿色光为卫星发射的信标光、红色为地面发射的信标光
量子力学和引力理论是现代物理学的两大支柱,他们在各自的领域都取得了巨大成功,但是任何试图将他们融合的理论工作都遇到极大困难。
在目前已知的四种基本相互作用中,电磁、弱相互作用和强相互作用都已量子化,而且已经统一。唯有关于引力作用的量子化问题一直悬而未决,解决、或对于这一问题的正确理解将有助于建立关于四种基本相互作用的大统一理论。这是物理学界包括爱因斯坦在内的众多科学家所关心的最为重要的问题之一。
实验场景,地面为了提高信号光强度,采用三台设备联合工作,照片中有两台望远镜同时向卫星发射信标光
目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论,模型众多,但都缺乏实验检验,无法验证,严重阻碍了科学的发展。
一个主要的原因是因为这些理论模型的预言都只能在极端实验条件下检验,比如在极小空间尺度
10-35米,比电子半径