
文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

量子纠缠到底是什么?为什么能超光速至少1万倍?这篇文章会详细地为小朋友们讲清楚其中涉及的知识点 。
从量子理论的基础现象 , 到量子纠缠的原理 , 再到量子纠缠的验证 , 最后再到量子纠缠的物理本质 。
文章比较长 , 希望你能耐心看完 , 这会帮助你建立起对量子纠缠的全面认识 。
要彻底搞清楚量子纠缠 , 还是得先从量子力学的基础寻找答案 。
了解过量子力学的人肯定都听过波粒二象性和叠加态这两个词 。
波粒二象性就是说 , 比原子还小的那些粒子 , 同时具有两种状态 , 这些粒子不仅像粒子 , 也像波 。
粒子的波动性和粒子性会叠加在一起 , 也就是叠加态 。
但是叠加态不单单指的是波粒二象性 , 还有自旋 , 偏振 , 位置 , 动量等其他物理性质的叠加态 。
总之一句话 , 你只要不测量这个粒子 , 人家就一直处于各种叠加态中 。
如果听懂这些 , 那量子纠缠就很容易理解 。 现在我们知道:每个单独的粒子都具有叠加态 。
那你再想 , 如果两个粒子通过某种方式组合在一起 , 那这两个粒子的叠加态 是彼此独立的 , 还是相互缠绕的?
答案是相互缠绕的 。
那如果一个单独的粒子衰变成两个更小的粒子 , 那这时候这两个粒子的叠加态是彼此独立的 , 还是相互缠绕的?
答案依旧是相互缠绕的 。
两个粒子如果一开始具有某种共同的关系 , 那么即便两个粒子分开 , 其叠加态也是缠绕在一起的 。 而量子纠缠正是这种叠加态相互缠绕的体现 。
比如 , 一个具有0自旋的粒子突然衰变了 , 变成了两个粒子 , 那么这两个粒子由于都是由同一个粒子衰变而来的 , 所以在初始状态就建立起联系了 。
未来 , 不管这两个粒子距离有多远 , 这种联系会一直存在 , 具体表现就是叠加态的相互缠绕 。 这时候 , 这两个粒子就是彼此的纠缠粒子 。
纠缠粒子之间的叠加态会超越空间和时间进行相互作用 。
现在注意我刚才说的这句话 , 叠加态会超越空间和时间进行相互作用 。
超越空间很好理解 , 就是把两个纠缠粒子分开 , 超越时间指的是两个粒子的相互作用是同时的 , 理论上 , 甚至没有速度的概念 。
这里面的相互作用指的是对一个纠缠粒子进行测量 , 比如自旋 , 就会同时决定另一个纠缠粒子的自旋结果 。
没测量之前 , 这两个纠缠粒子的自旋处于叠加态 , 每个粒子即是上旋也同时是下旋 。
测量行为就会导致两个粒子的自旋变得确定 , 如果一个纠缠粒子的自旋为上 , 那另一个必然为下 , 反之亦然 。 测量行为导致的叠加态消失就是测量坍塌效应 。
现在很多人都知道量子纠缠是超光速的 , 其实这种说法并不严谨 。
推荐阅读
- 霍金到底预言了什么?中国不复存在?最近的灾难就在2023年?
- 世界上奇怪的19个未解之谜,你听说过吗?这些都是真实发生的事件
- 由于发动机故障,阿尔忒弥斯Ⅰ任务被推迟
- 百趣生物受邀参加代谢组学及脂质组学质谱技术研讨会
- 难住爱因斯坦的双生子佯谬:坐宇宙飞船去旅行,回来怎么年轻了?
- 这么一个“两栖式”的飓风,背后又有着怎么样的来历呢?
- 百米9秒45,这是人类的速度极限?或许不是
- 世界上有很多人拥有超高的智商,这些人非常聪明
- 吴晓波:一只蜘蛛一生织几张网?