什么是量子纠缠?

如题所述

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第1个回答  2017-11-15

史上最怪、最不合理、最疯狂、最荒谬的量子力学预测便是“量子纠缠”。量子纠缠是一种理论性的预测,它是从量子力学的方程式中得来的。如果两个粒子的距离够近,它们可以变成纠缠状态而使某些性质连接。出乎意料的是,量子力学表明,即便你将这两个粒子分开,让它们以反方向运动,它们依旧无法摆脱纠缠态。
要了解量子纠缠有多么怪异,我们可以拿电子的“自旋”作例子。电子的自旋与陀螺不同,其状态总是游移不定的,直到你观测它的那一刻才能决定。当你观测它时,就会发现它不是顺时针转就是逆时针转。假设有两个互相纠缠的电子对,当其中一个顺时针转时,另一个就逆时针转,反之亦然。不过奇怪之处是它们并没有真正连接在一起。对量子理论坚信不疑的波尔和他的同事们相信,量子纠缠可以预测相隔甚远的电子对的状态,即便它们一个在地球,一个在月球,没有传输线相连,如果你在某个时刻观测到其中一个电子在顺时针旋转,那么另一个在同一时刻必定是在逆时针旋转。换句话说,如果你对其中一个粒子进行观测,那么你不止是影响了它,你的观测也同时影响了它所纠缠的伙伴,而且这与两个粒子间的距离无关。两个粒子的这种怪异的远距离连接,爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”。
量子纠缠的神奇之处就在于,当你对其中一个粒子测量时,也会影响到另一个粒子的状态,尽管二者之间没有作用力、滑轮或电话线之类的东西相连,没有任何方法可以彼此沟通。这真是诡异至极啊!
爱因斯坦无法相信纠缠会如此运作,于是他说服自己:出错的是数学,而不是现实。他赞同纠缠态的粒子是存在的,但他认为有更简单的方式可以解释为什么它们彼此连接,而不必涉及神秘的超距作用。他坚信一对纠缠态的粒子更像是一双手套。想象把一双手套分开放置于两只箱子中,然后一只箱子交给你保管,另一只箱子则放置于南极洲,在你开箱以前就知道箱子里放着左手或右手的手套。然后你打开箱子,如果看见左手的手套,在这瞬间,就算没人看过南极洲的箱子,你也能够知道那里装的是右手的手套。这一点也不神秘,你打开箱子,显然不会影响到另一只箱子里的手套。你身边的这只箱子装着左手的手套,而南极洲的那只箱子则装着右手的手套,这是在当初分装时就已决定了的。爱因斯坦相信,所谓的纠缠态只不过如此而已,电子的一切状态在它们彼此分离的时候就已经决定了。

第2个回答  2017-11-15

量子纠缠现象,本人理解为二个量子在驻波场中的同时波动现像,不是一个量力波动了带动另一个量子的波动。如水面有一个驻波水纹,一处有一波峰,另一处有一波谷,如果波峰振荡(在同一地点)处于波谷,另一处的波谷就会振荡(也是原地)为波峰,而且是同时发生的,这是驻波场特性。量子纠缠现像其实就二个(或几个量子)处在同一驻波场振荡现像。我坚信所谓量子纠缠其实是同一个量子在不同视角的反应。最简单的道理就是量子也有质量。人为"测量"或者干涉一个量子肯定需要给它于能量才会改变其状态。而遥远的量子突然改变轨迹难道不需要能量吗?如果需要的,那么谁给于它能量?怎么给?(别说是测量这一边给的。如果这样问题又来了,能量可以超距离瞬间传送?我可以获得若贝尔奖了)

第3个回答  2017-11-15

关于两个纠缠量子的所谓跨越时空的“感应”现象,是观测事实,而不是某位大物理学家或量子力学的臆想。量子力学早有解释,纠缠的量子无论分隔多远,它仍然是一个整体,在《上帝掷骰子吗》这篇科普文里有详细讲解。如同硬币正反两面,一个在桌子上滚动的硬币,你用手一拍把它固定,如果你看到的是正面,那毫无疑问另一面必然是反面,根本不需要互相影响。硬币正反相距仅1毫米,那换成一条长棍,在空间任意旋转,棍是一头黑一头白,如果你伸手抓住一头,看到的是黑,你就立即知道另一头肯定是白(无论棍子有多长)。而任意两个不相关量子,是不会有这种现象的。所以们谈到这种“感应”现象,从来说的都是“纠缠量子”,因为只有纠缠了才会像硬币正反面、同一根棍子的两头那样是整体,根本不存在什么超时空、超光速感应,也不违反相对论(信息传递不能超光速)。因此量子纠缠并不能用于传递通讯信息,只能用于密钥分发和加密。

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第4个回答  2020-03-16

在量子世界里,两个处于纠缠态的粒子一旦分开,不论相距多远,哪怕彼此处在银河系的两端,如果对其中一个粒子作用,另一个粒子会立即发生变化,且是瞬时变化。 宇宙也是一样,通过量子纠缠的超光距联系,将一个偌大的整体连接在一起。

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