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    量子纠缠真的超越光速吗?或许并非如此
    时间:2018-10-10 21:03 来源:网络整理 作者:网络 浏览:收藏 挑错 推荐 打印

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    量子纠缠真的超越光速吗?或许并非如此

    像这样的晶体可以贮存纠缠态量子,它表明了非直觉量子力学的有效性。之前迷信家对量子纠缠能否超越光速存有争议,最新研讨显示,这种观念能够存在一定的合理性。

    英文原文:Quantum Weirdness May Seem to Outrun Light — Here's Why It Can't

    北京时间 10 月 10 日音讯,据国外媒体报道,量子纠缠是量子力学中最令人困惑的范围之一,这是一个不为人知的物理范围,关于群众而言它并非明晰易懂,并且知识结构复杂。

    甚至爱因斯坦本人也对微观粒子的惊人表现感到困惑,他坚信我们从基本上曲解了宇宙量子力学。理想证明爱因斯坦的观念是错误的,但是要解释他哪里出了成绩,以及量子范围的真实状况,仍需求一段时间。让我们末尾揭晓其中的谜团吧……

    首要成绩

    量子力学最重要的阅历之一就是我们必须完全改写我们的“粒子”概念,而不是在空间和时间上描画一个稳固、固体的准确点,目前迷信家将粒子作为模糊概率(fuzzy probabilities),当我们寻觅粒子时,会将所发现的粒子停止相应描画,但在我们停止测量之前,我们仍无法准确知道关于粒子的一切。

    这些粒子模糊概率不只仅适用于一个粒子的位置,它们也与粒子速度、角动量、旋转等有关。假设我们对测量粒子感兴味,很能够我们不知道会提早取得什么发现。

    粒子模糊概率也被称为量子态(quantum states),它们是繁复的数学方程,总结了我们想要探测粒子性质的一切概率。但是当两个粒子共享一个量子态时,就令人十分隐晦。在某些状况下,我们可以用量子衔接两个粒子,因此这样一个数学方程就能同时描画两组粒子概率。

    令爱因斯坦困惑的事情

    最后,很能够只要学者才会关心,但是一些幽默的事物出现了,是两个粒子所谓的“纠缠态”,在我们看来这是一个极为复杂,但却令人诧异的理想。

    我们将预备超特殊纠缠量子态,这样就能够有两种能够的结果,在我们停止测量时,每一种结果都有一个 50:50 的完美几率。在第一个结果中,一个粒子存在向上旋转,另一个结果是向下旋转,此时的旋转方向是相反的。

    以上结论都十分正确,我们末尾预备纠缠量子态测试,让这些粒子以自在方式分开,并末尾停止测量。

    初次观测粒子,我们发现一个旋转指向。它很容易朝向下方,但这就像抛硬币一样,当我们正好赶上了朝向上旋转的粒子。这将通知我们第二个粒子的状况吗?由于我们十分细心肠陈列纠缠量子态,我们目前百分之百地确定第二个粒子一定是向下的。它的量子态与第一个粒子纠缠在一同,一旦出现一个启示,就会发现这两种状况。

    假设第二个粒子在房间的另一侧呢?或许在银河系的另一边呢?依据量子实际,一旦做出“选择”,伴侣粒子将立刻知晓是如何旋转的,其通讯速度可接近光速,而爱因斯坦则以为这是不能够完成的。

    潘朵拉量子盒

    关于爱因斯坦而言,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)一同撰写的冗长论文中,他运用了相似的思绪指出新奇量子实际与本身不相符,这关于被普遍认可的自然实际是一个严重打击。爱因斯坦以为,量子力学并不能完全描画亚原子世界,而粒子携带着所谓的“隐藏变量”,使它们可以在被测量之前协调其形状。

    但在几十年的测试中,一次又一次地证明,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”确实是瞬间发作的。即使我们把纠缠粒子尽能够地分开,它也会这样做。

    但是物理学家依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。难道我们没有留意到这个清楚的矛盾吗?

    生活在量子世界

    假设我保留一对纠缠形状下粒子中的一个,将另一个粒子发送给你。像往常一样,我研讨我的粒子,执行一切最重要的测量,并发现一个向上旋转的粒子。然后收回一束光,通知你所发现了什么。

    但在光信号抵达之前,你察看你的粒子,测量量子实际下的向下旋转粒子。但是由于我的信息还未抵达,你不知道能否你是第一个看到该信息,或许只是随机地失掉一个向下旋转或许假设我先翻开将你的粒子强迫性进入这个形状。只要在比照剖析之后,我们才发现两个粒子是真正地纠缠在一同,对一个粒子的测量,完全依赖于另一个粒子。在这种交流剖析之前,我们无法判别我们能否在处置曾经存在的粒子。

    所以虽然解开量子纠缠的进程是瞬间发作的,但并没有相关的任何迹象。我们必须运用传统、不超过光速的通讯办法,拼凑出量子纠缠所需的相关性。因此,爱因斯坦的宇宙速度极限被保留上去,同时从基本上讲,量子的世界观也是如此。

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