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解读量子纠缠,它的本质究竟是哪些?

更新时间:2023-09-24 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

首先,何为量子纠缠0kR物理好资源网(原物理ok网)

数学学上是这样定义的,当两个或多个粒子彼此互相作用以后,单个粒子具有的性质综合为整体属性,这时侯就难以单独描述单个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,这些现象就是量子纠缠。0kR物理好资源网(原物理ok网)

因为量子纠缠描述的是整体性质,所以纠缠中粒子的状态发生改变,其他粒子也会顿时发生改变,这些怪异现象被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”,看上去似乎两个粒子可以顿时感应到彼此,速率远超光速。0kR物理好资源网(原物理ok网)

不过量子纠缠并没有违背爱因斯坦相对论中的光速限制,由于纠缠中的粒子感应到彼此,并没有传递任何信息。0kR物理好资源网(原物理ok网)

问题来了,量子纠缠究竟是怎么发生的呢?为何会有量子纠缠现象呢?0kR物理好资源网(原物理ok网)

首先,我们须要明白哪些是量子,它并不是某种粒子,而是具有量子现象的微观粒子的合称。何为“量子现象”?浅显理解,普朗克常数能发挥作用的现象就是量子现象。假如一个数学量存在最小的不可再分的基本单位,我们就称这个数学量是可量子化的,最小单位就被称为量子。0kR物理好资源网(原物理ok网)

量子纠缠通讯_量子纠缠通讯_量子纠缠通讯0kR物理好资源网(原物理ok网)

所有的微观粒子都具有波粒二象性,可以浅显理解为它们既是粒子又是波,但更本质来讲,微观粒子虽然是波,而微观粒子表现下来的粒子性似乎就是“波包”,也可以理解为“能量包”。0kR物理好资源网(原物理ok网)

这就意味着,所谓的微观粒子虽然不是“粒子”,不能看做质点,微观粒子的状态只能用波函数来描述,而波函数是可以叠加态。一旦两个粒子产生叠加态的时侯,就难以分辨单个粒子的状态。0kR物理好资源网(原物理ok网)

而量子纠缠似乎就是产生叠加态的两个粒子的状态。0kR物理好资源网(原物理ok网)

刚刚说了,我们只能用波函数描述微观粒子的状态,而波函数的覆盖范围是很广的,理论上可以覆盖到宇宙的每位角落,这也是为何我们会说微观粒子无处不在,可以随机出现在每位地方。0kR物理好资源网(原物理ok网)

这也是为何纠缠中的粒子无论相距多远,都可以顿时感应到彼此,由于它们之间波函数叠加以后的叠加态可以延展很远,当我们观测任何一个粒午时,叠加态才会顿时发生坍缩,纠缠状态结束,每位粒子的状态就确定出来了,看上去就似乎彼此之间有“心灵感应”一样。0kR物理好资源网(原物理ok网)

好多人不乐意接受量子纠缠的奇特特点,不仅量子纠缠确实违反了我们的日常生活认知之外,还有几个诱因。0kR物理好资源网(原物理ok网)

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第一,量子纠缠这个名子容易让人形成误会,“纠缠”两字给人的觉得似乎粒子有意识一样,能感应到彼此存在,虽然并不是这样的。0kR物理好资源网(原物理ok网)

第二,还有一部份人属于量子热学领域的“小白”,对量子热学几乎没有任何了解,完全在用宏观世界的思维方法评判量子世界,其实会对怪异的量子纠缠现象嗤之以鼻了。0kR物理好资源网(原物理ok网)

实际上,量子纠缠现象确实存在,但是早就应用在商业领域了。0kR物理好资源网(原物理ok网)

第三,科普工作做得不够好。科学是十分严谨的,好多时侯须要复杂的物理公式能够确切叙述下来。但科普工作的首要目的并不是严谨,而是浅显,虽然你们都不是专业的科学人士,所以科普的重要是在浅显的基础上尽量做到严谨。0kR物理好资源网(原物理ok网)

但这如同“鱼和熊掌不可兼得”一样,浅显一般会意味着不太严谨量子纠缠通讯,但对于普通吃瓜群众来讲,用浅显的方法进行科普早已足够了。0kR物理好资源网(原物理ok网)

如同明天这篇科普文来讲,没有任何复杂的公式,尽量用浅显的语言来描述量子纠缠,所以个别地方肯定会不太严谨,但对于量子纠缠的科普推广来讲,应当是可以了。0kR物理好资源网(原物理ok网)

总结就是,量子纠缠与意识没有任何关系量子纠缠通讯,量子纠缠的本质是波函数的叠加态。0kR物理好资源网(原物理ok网)

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