21世界数学最前沿的理论莫过分量子热学了,而最难理解的就是粒子纠缠。其实说现今现今制造纠缠的量子早已不算哪些新闻了,我国都早已实现上千公里的量子纠缠。而且最神秘最难理解的是,量子纠缠的速率和通讯机制。
对于量子热学,网上议论纷纷,非常是各类自媒体,但是吹捧得神奇无比、诡异不已,虽然量子纠缠最神秘和难理解主要在如下三个方面:
第一、量子叠加态,所谓叠加态就是把不同的状态叠加一起,包括在宏观世界互相矛盾的状态。例如说,一个粒子在不观测它前,它的状态是难以确定的,它既处于向左旋转,又同时往右旋转的状态。这在宏观世界中是不可思议,违背常识的,并且在微观世界确实存在的,用薛定谔薛奶奶的话就是“一只既活又死的猫”。
第二、量子状态的确定,这个在历史上仍然争议不断。两个纠缠状态的粒子,它们各自的状态是哪些时侯被确定的?一个观点就觉得在它们形成的时侯就早已确定,这是爱因斯坦一方的观点,如同一双袜子一样,一个是左脚量子通讯速度,另一个就肯定是右脚。
另一个观点觉得只有在观测它们的时侯,导致波函数坍缩时侯才确定的,这是以波尔为首的阿姆斯特丹学派的观点。没观测它前,它就处于叠加状态,或则说没确定的状态,只有观测它就会有确定状态。(爱因斯坦在EPR佯缪中觉得观测不能干涉粒子,而波尔觉得观测设备与粒子应当是一个整体,粒子的状态由观测确定)
两个观点谁也不能劝说谁,然而目前为止所有的实验结果都支持波尔方的观点,当前判定的方式就是严验证贝尔不方程。
第三、量子的通讯机制,两个纠缠的粒子,分别向相反的两个方向飞去。当我们观测某一个粒子的时侯,另一个粒子无论相隔多远,还会“心有灵犀”般顿时作出相应改变,也就是有超距离的作用。
这儿就形成了问题,那就是两个纠缠的粒子它们之间存在通讯吗?倘若不存在通讯量子通讯速度,一个粒子怎样晓得另一个粒子的状态被确定?假如存在通讯,这么它们是哪些机制,通讯的速率又是多少呢?到目前为止,并没有发觉它们之间的任何通讯方法。
其实,对于前面第一个和第二个点,暂时不是我们讨论的重点,我们重点阐述的是第三点。两个纠缠的,我们不观察它们的时侯,它们的状态都是随机不确定的,一旦我们对其中一个施行观察,这么另一个也就顿时确定状态,但是这个过程是不可逆的,也不能二次施行。问题就来了,我们观测一颗粒子,另一颗粒子是如何得悉也作出相应变化的呢?遗憾的是,这还是一个谜,由于我们哪些都没有发觉,似乎她们真的是自发晓得的,但是这些情况只存在于量子系统之间。
虽然是“心灵感应”,这么也是存在传输时间的吧,毕竟我们如今难以在很远的地方进行纠缠,并且在1200公里实验的情况下,却没有发觉两颗粒子变化存在时间差。其实目前我们的仪器存在精度不足,而且假如通讯的速率是光速,当前的仪器早已足够检测出0.004秒的延后的,可惜没有。这意味着,虽然它们之间真存在某种通讯,这么速率肯定是超过光速的!
然而目前的数学知识告诉我们,宇宙中最高的速率是光速,量子之间“通信”这样不就违反了目前的数学认知吗?虽然虽然存在纠缠通讯,也没有违背当前的数学定理的。不能超过光速的前提是不携带信息,没有质量的东西。而量子纠缠的通讯目前我们根本就不能检测得到,也不能用它来进行任何信息传递,它们的变化是恒定,仅是状态确定的传递。所以所谓的量子“通信”,我们目前不觉得它是存在,那只是一种难以理解的纠缠态。
理论上量子纠缠的距离是无穷远的,而且目前没有办法证明,目前最远的纠缠距离是我国进行的1200公里的实验。潘建伟团队目前最希望的就是可以在未来在地球上进行量子纠缠的实验,这样距离就可以达到30多万公里!
其实,科学是一个不断突破的过程,量子热学也在不断的完备中,终会有三天,更多隐藏的秘幽会被人类发觉,并会被我们所借助!
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