什么叫量子纠缠

Question

如题所述

Answer 1

量子纠缠是量子力学中一种非常独特和引人入胜的现象，涉及到两个或多个量子系统之间的强烈关联。

1、现象

量子纠缠现象可以简单理解为：一个量子系统中的两个或多个粒子处于纠缠态，的状态是相互关联的，即使被分开，之间的关联也不会消失。当其中一个粒子的状态发生变化时，另一个粒子的状态也会立即发生相应的变化。这种变化是瞬间的，不受距离的影响。

2、原理

所有纠缠粒子都处于叠加态，的状态是不确定的，只有在测量时才会塌缩成一个确定的状态。而当一个粒子塌缩时，另一个粒子的状态也会立即改变，无论之间的距离有多远。这种神奇的现象无法被经典物理学所解释，也是量子力学最为奇特的现象之一。

3、应用

量子纠缠在量子通信和量子计算中有非常重要的应用。在量子通信中，可以利用量子纠缠实现绝对安全的通信，因为只有拥有纠缠态的两个粒子才能够传递信息，一旦中间被窃听者拦截，两个粒子之间的纠缠就会被破坏，通信双方就会立刻发现通信被窃听。

而在量子计算中，可以利用量子纠缠实现并行计算，量子纠缠中的叠加态可以同时处理多个任务，从而实现比经典计算机更高效的计算。

量子纠缠在通信与计算中的应用

1、通信

在传统密码通信中，只要信息被人窃取，就能知道信息被传递了多少次和是否被加密或解密了。但是有了纠缠通信后，即使密码被传递多次和被加密或解密多次，接收者也无法知道信息被传递了多少次和是否被加密或解密了。这是由于量子纠缠的特性决定的。

2、计算

在传统计算机中，信息以0和1的二进制数位存储和处理。而在量子计算机中，信息存储在量子比特中，它可以同时表示0和1的叠加态。

这使得量子计算机能够在一个步骤中同时处理多个任务，从而实现比传统计算机更高效的计算。使用量子纠缠的量子计算机可以在几秒钟内解决传统计算机需要数百万年才能解决的问题。