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什么是量子纠缠?

更新时间:2023-10-24 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

量子纠缠的公开描述yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子纠缠是数学学中最无法理解的概念之一。哪些是量子纠缠呢?我们必须提及量子纠缠的公开描述。yg9物理好资源网(原物理ok网)

为何说是公开描述?由于你在论文或则教科书中找不到这样的描述。论文和教科书中会直接述说Bell基,Bell不方程,Bell实验,局域实在论,隐变量理论,和非局域性。并且在所有的公开场合,包括专业研究人员的讲演者们,就会很神秘地告诉你,量子纠缠是两个互相特殊关联的粒子,无论相隔多远,无论被哪些东西阻隔,只要你动了其中的一个(检测),另一个就一定瞬时发生相应变化。之后他会告诉你,他也不懂到底是怎样回事,然而实验无可争辩地证明了这一事实。yg9物理好资源网(原物理ok网)

他也可以给出看上去简单,却无法理解的代数表达式,说明这些纠缠关系,而且证明量子纠缠未能传递信息。yg9物理好资源网(原物理ok网)

关于量子纠缠,还有看上去好像很形象的两个比喻:yg9物理好资源网(原物理ok网)

某位女士的姐姐在很远的地方生了一个儿子,尽管没有人告诉他,他手动就弄成了姐姐。这些变化是瞬时的,超距的。yg9物理好资源网(原物理ok网)

一右手套,随机放进两个难以侦测上面的袋子里,分别送到相隔很远的两个地方,只要打开其中一个袋子,立即就晓得另一个袋子里手套的左右,或则说,另一个袋子中手套的状态就确定了。yg9物理好资源网(原物理ok网)

我们可以依据量子热学的基本定义,和其它基本数学定律,对量子纠缠给出如下论断:yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子可以是任意粒子,或则物质,所以量子纠缠可以发生在任意物质之间。yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子纠缠不须要时间,或则说,两端同时发生。而依照狭义相对论,存在空间距离的“同时”关系是相对的。所以这儿的“同时”违背狭义相对论。yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子纠缠遵守局域性原理,即任何影响,或则互相作用,不可以超过光速。yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子纠缠不可能是已知的任何一种互相作用。由于标准模型和广义相对论告诉我们,已知的基本互相作用都不可以超过光速。yg9物理好资源网(原物理ok网)

“动了纠缠粒子对中的一个,另一个就立刻相应改变”,这是因果描述。但是所有的实验都只能证明存在相关,而不能证明存在因果。yg9物理好资源网(原物理ok网)

假如两个风波的改变存在因果,则一定可以传递信息。量子纠缠不能传递信息,则一定不存在因果。yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子物理纠缠什么意思_量子物理纠缠什么意思_量子物理纠缠什么意思yg9物理好资源网(原物理ok网)

因为量子纠缠不能隔断,所以你不晓得你眼前的任意物体,是否和宇宙中任意其它一个,或则一组物体,早已存在纠缠。其实,也就难以晓得,发生在该物体上的变化,是不是由于宇宙中与它纠缠的物体变化导致的,或则,它的变化,是不是导致了宇宙中别的一个或则一组物体的瞬时变化。这样的化学世界未能还原,未能认知。yg9物理好资源网(原物理ok网)

以上论断存在与现有基本理论的矛盾,或则逻辑上的不自洽。所以公开描述的量子纠缠概念是不对的。yg9物理好资源网(原物理ok网)

然而,不仅这一公开表述之外,再没有别的量子纠缠图象。yg9物理好资源网(原物理ok网)

我们要注意,无数的Bell实验上只是发觉了“纠缠的粒子”之间存在相关量子物理纠缠什么意思,而没有证明这些相关存在因果。因果受局域性原理限制,然而相关不须要。所以,量子纠缠公开描述中的“引起”一词没有按照,没有实验支持。yg9物理好资源网(原物理ok网)

而按照全局展现提供的薛定谔多项式,以及量子的概念,量子纠缠是很平凡的概念。yg9物理好资源网(原物理ok网)

全局演绎下的量子纠缠yg9物理好资源网(原物理ok网)

后面早已说明,每位量子的波函数都是全局的。倘若从用座标假象,只要在任何一个点检测到粒子量子物理纠缠什么意思,这么我们立刻晓得其它所有的点都没有粒子。假如假设座标只有两个选项,或则分成两个部份,这么这两个部份之间是否有粒子就是“纠缠”的,即,一旦在一个部份中发觉,另一部份一定没有,这两个风波瞬时并且同时发生,互相关联。yg9物理好资源网(原物理ok网)

并且这是阿姆斯特丹展现中检测的性质,假若觉得这是纠缠,这么任何一个波函数都是纠缠的,单个粒子也是自我纠缠的(在不同检测值,或本征态之间)。yg9物理好资源网(原物理ok网)

也就是说,纠缠是检测的属性,而不是新的性质。波函数坍缩描述,在阿姆斯特丹展现中,原本就是不须要时间的,在全空间瞬时发生,即,检测是全局风波,或则说,“非局域”事件。yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子热学中的量子可以是任何物质,只要可以用薛定谔多项式描述,并没有限制为单个粒子。在多粒子情形,假如有互相作用,则应当用多体描述,假如没有互相作用,则可以用全同粒子描述。很奇怪,量子纠缠理论剖析中,两种描述都没有用,而采用了一种可以证明两端检测存在相关的Bell不方程描述。yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子都是波,任何一列波的任意两点之间都存在相关。相干性是波的基本属性。而相干性的定义就是存在明晰的相关,通常是值的变化只差一个相位。yg9物理好资源网(原物理ok网)

所以Bell不方程实验只是证明了量子热学的最基本假设:量子是物质波,不同点之间的检测统计存在相关。相关在全空间任何时间都组建,不须要时间传递信息,也没有信息。yg9物理好资源网(原物理ok网)

这儿同时还暗示了一种区别波动演绎和纠缠演绎的实验断定方式。在波动演绎中,所有的检测统计都满足同样的波动规律,而纠缠描述觉得,只有互相纠缠的两个粒子之间才存在相关。所以,假若实验中,在设置不变的情况下,假如存在时差,也就是肯定不是一对的粒子,也有同样的相关性,这么可以判断波动展现创立,而纠缠描述是一种完全多余的假设。按照我们的了解,现有的Bell实验都刻意剔除了不同时的检测结果,只须要在同样的实验中,反过来做,剔除同时的检测结果,假如相关依然存在,这么就是普通的量子物质波的性质。yg9物理好资源网(原物理ok网)

全局近似展现并没有提出新的假定,只是强调了基本粒子和互相作用的复杂本性,明晰了薛定谔等式的数学意义,和该理论框架的近似本质。在全局展现看来,量子纠缠不是新的现象,而是物质波的基本属性。无论是非局域性,还是远程相关,都是物质波的基本性质。yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子纠缠比喻的问题yg9物理好资源网(原物理ok网)

量子纠缠的概念是多余的,公开叙述中加进去的因果关系不存在,没有实验证明,逻辑上也不创立,所以是错误的。yg9物理好资源网(原物理ok网)

这么,父亲比喻和手套比喻的问题在那儿呢?yg9物理好资源网(原物理ok网)

父亲比喻:yg9物理好资源网(原物理ok网)

在语言叙述中,某人的弟弟,某人的父亲,这些“的”表达的关系是全局性的,与时间无关,也不须要信息传递。这些关系没有化学联系。也就是说,从数学的,互相作用的角度看,她们之间毫无关系。语言中的“的”不是化学联系。谁弄成父亲了,根本不是一个化学变化,是一个数学上难以定义的问题。yg9物理好资源网(原物理ok网)

再举一个反例。我可以觉得,我的辛运星是南极星。我“的”北极星上发生的任何事情对我没有影响。假如我关心它,我对它的观测必须受数学定理,也就是局域性原理的限制。南极星里面如今发生的任何事情,我都可以用语言描述为,“我的南极星出了一个日冕”,“我的南极星……”,倘若是真实观察到的,一定是好多年前发生的风波,而如今正在发生的风波,我只能在好多年后才会晓得。也就是说,我与我“的”北极星的非局域性联系是非数学的,不能形成化学联系。yg9物理好资源网(原物理ok网)

这些“的”是没有任何限制的。我可以把宇宙中任何东西都弄成我“的”。例如,我称作M87的那种星体,我喜欢的那种人,……。假如“的”是一种实质纠缠关系,这么宇宙中任何两件物体都是实质瞬时纠缠的。这也正是“原教旨”非相对论量子热学中,薛定谔等式要求的,全空间势函数和边界条件的描述。yg9物理好资源网(原物理ok网)

所以,该比喻的问题是把“的”这样一种非数学关系当做化学联系了。yg9物理好资源网(原物理ok网)

手套比喻:yg9物理好资源网(原物理ok网)

手套比喻中的“假定不可侦测”和薛定谔猫的问题是一样的。也跟所有量子检测问题一样。坍缩是全局发生的,并且这是近似描述的波函数。yg9物理好资源网(原物理ok网)

袋子中的手套是哪一只?我们不能回答这个问题,由于我们不晓得。我们没有侦测,而假定的前提又严禁你侦测。若果接受不可侦测的假设,就回到薛定谔猫的悖论。并且我们同样也可以不接受,由于宏观上,总可以溯源到手套放进袋子的时刻,例如问执行人,或则录象。yg9物理好资源网(原物理ok网)

虽然我们不能侦测和溯源,我们也晓得,袋子上面的手套是哪一只,是确定的。打开任何一个袋子,既不能改变这个袋子中手套的左右,也不能改变另一只。或则说,这是有确定实在性的隐变量情形,袋子装好以后,每位袋子手套的左右就确定了。yg9物理好资源网(原物理ok网)

虽然,手套“左右”,和一个粒子的“有无”,物理上没有差距。所以手套问题,就是检测问题。跟我们前面说到的,把一个粒子所在空间分成两部份,的事例是等同的。yg9物理好资源网(原物理ok网)

对任何一个波函数的检测,只能做一次。由于一次检测以后它就全局坍缩了,再检测早已是对另一个体系的检测,与原先体系的性质无关。而一次检测,只能得到一个状态,一个状态是没有信息的。所以,手套,或则量子纠缠,都未能传递信息,由于体系根本不能加载任何信息。yg9物理好资源网(原物理ok网)

所以,手套比喻就是简单的检测问题。检测的非局域“纠缠”性质来自于波函数的全局性。yg9物理好资源网(原物理ok网)

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