- 余辉
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量子纠缠被证实,这对于现实社会意味着将开启人类新的文明模式,因为量子交换的物质基础、符号基础和技术都在发生重大变革。量子技术浪潮的演进,有望改变和提升人类获取、传输和处理信息的方式和能力,为未来信息社会的演进和发展提供强大的动力。
进入21世纪后,量子领域的新发现、新理论、新技术层出不穷,预示着“第二次量子革命”的到来。此次的量子纠缠被证实,也有可能是一场新的物理学革命,它将突破现有的物理观念,开辟新的物理领域,为人类的新能源、新交通工具、新时空等提供全新的物理知识。目前,量子纠缠现象的研究正推动着量子信息、量子计算等技术的迅速发展,并可能引发一场新的技术革命。量子计算技术带来的计算能力的飞跃,很有可能成为未来科技加速发展的催化剂,一旦突破,将在经济社会的各个领域产生颠覆性的影响,如基础科研、新材料与医药研发、信息安全与人工智能等,其发展与应用对国家科技发展和产业转型升级具有重要的推动作用。
同时,我们也要看到,我国量子科技的发展还存在许多不足之处,发展面临诸多挑战。如何克服这些不足,取得需要进一步研究的长足进展,是今后需要研究的重要问题。量子技术浪潮的演进,有望改变和提升人类获取、传输和处理信息的方式和能力,为未来信息社会的演进和发展提供强大的动力。量子通信技术的迅速发展,不仅在军事、国防等领域发挥了巨大的作用,而且对社会经济的发展也有很大的促进作用。
同时,量子通信技术还可以应用于政府、电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政等领域和部门,具有军民两用的特点,既能促进其快速发展,又能保证其未来广阔的市场空间。
- 可可
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它会对人们的认知产生不一样的想法,人们普遍认为,世界中的事物是独一无二的。当量子纠缠被证实之后,在平行宇宙当中存在着另一个你或者另一个事物,这就颠覆了人们的认知。
- CarieVinne
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量子纠缠,恰恰肯定了人类90%以上的认知是对的
用量子纠缠理论,可以解释单个光子通过光缝的实验,从而否定了微观粒子的不确定性,也说明了薛定谔猫既死又活的思想实验是错误的
用相对论可以解释量子通信的瞬时性,从而也证明了相对论是正确的,也说明了光速是宇宙最大速度是正确的。所以我认为量子纠缠的发现,恰恰肯定了人类90%以上的认知是正确的。那些惊呼量子纠缠否定了人类90%以上的认知的人是错误的。
量子纠缠是客观存在的,人类发现它利用它,是人类社会的进步。人类可以用量子纠缠的原理,制造量子计算机,使计算机的速度,提高很多很多。还可以进行量子通信,提高通信的保密性,还可以在宇宙间进行更远距离的即时通信,还可以建立量子网络等。人们欢呼人类将进入量子时代。
- 蓓蓓
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意味着一些研究可以更推进一步,可以探索更多的奥秘。
- tt白
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意味着我们对微观世界的认知还有很大的空白,没有完美的理论能解释这一现象,所以像我这种没有从事前沿物理科学研究的人,也可以提出自己不负责任的猜想。
量子纠缠的原理
量子纠缠是一种奇特的量子现象,当两个或多个粒子通过量子相互作用产生纠缠时,它们的状态将无法独立描述,而是以共同的状态存在。这种状态称为纠缠态,它包含了所有相关粒子的信息。量子纠缠的原理可以通过量子力学中的数学形式来描述,即波函数。当两个粒子发生相互作用后,它们的波函数将变得相互依赖,无论它们之间的距离有多远。这意味着当我们测量一个粒子的状态时,我们会立即了解另一个纠缠粒子的状态,即使它们之间没有实际的信息传递。这种非局域性和即时的相关性是量子纠缠的核心思想。纠缠的粒子之间的状态是紧密联系的,无论它们之间的距离有多远。这种相互依赖性超越了经典物理的理解,并具有重要的应用,例如量子通信和量子计算。2023-08-16 15:01:451
量子会相互纠缠,这是什么原因导致的?
是因为量子世界的叠加态,处在纠缠中的两个例子都只能用一个波函数来描述,而每个粒子都还拥有自己的波函数。2023-08-16 15:01:555
量子纠缠原理是什么,为什么相距很远的两个量子会有感应?
答:量子纠缠的原理,可以由量子力学规律描述;但是量子纠缠更深层的机制,目前还是一个谜。量子纠缠来源于爱因斯坦提出的EPR佯谬,EPR佯谬本来是爱因斯坦用来反驳根本哈根诠释的观点,因为爱因斯坦认为,量子力学会推导出相距很远的两个粒子,可以存在超距作用,这是违背光速不变原理的。后来科学家证实,这种超距作用真的存在,但是并不能传递有效信息,所以没有违背光速不变原理,这就叫做量子纠缠。量子纠缠的传递速度,理论上是瞬时的,而且实验证实肯定超过光速;在2015年,无漏洞的贝尔实验,以高置信度的实验结果,证实了量子纠缠存在。量子纠缠的传递速度,理论上是瞬时的,而且实验证实肯定超过光速;在2015年,无漏洞的贝尔实验,以高置信度的实验结果,证实了量子纠缠存在。在2018年8月,潘建伟教授等人,利用11光年外恒星产生的星光随机数,验证了贝尔不等式不成立,从而证实了量子力学的完备性。量子纠缠已被证实存在,而且量子力学的正统诠释(根本哈根诠释),也能精确描述量子纠缠的规律。至于量子纠缠的本质,目前没有人说得清楚,有猜测量子纠缠是高维空间对三维空间投影的表象,但是还没有证据能证实这点。又或许量子纠缠,本身就是量子的内秉性质,就如电子会带负电荷,不确定性原理是粒子的内秉性质一样,科学能用数学的方式精确描述这种规律,至于其本质,或许不是这个时代的科学能解释的。在一些比较前沿的理论,比如超弦理论中,就认为量子纠缠的两个粒子,本身就是一个密不可分的整体;就如薛定谔的猫中,猫的生和死两个状态,本身就是一个事物的整体,我们的观察,只是打破了两个状态的关联而已。好啦!我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!2023-08-16 15:02:521
量子会相互纠缠,那么本质原因有哪些?
量子的状态不同,会出现不同的原理,包含了特殊的现象,理论解释的方法不同,量子的基本规律不一样,所以会互相纠缠。2023-08-16 15:03:313
量子纠缠的原理是什么?
一个人的生死也是纠缠态的,知道了生,自然就知道了死,因为凡生者必死。所以说生命就是生与死的纠缠,生死纠缠,不管生,活多久,多长多远,知道生就知道了死。从生可以去研究死,从死去看待生。2023-08-16 15:04:115
什么是量子纠缠
1、量子纠缠是一种量子力学现象,是指当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质的现象。2、量子纠缠这个概念物理上有点复杂,简单来说,就是两个粒子存在某种很强的联系(纠缠),从而可以把他们看成一体。即便他们在空间上分开了,某个或者某几个属性之和还是不变的,如果其中一个粒子的属性发生了变化,另一个粒子也会跟着产生相应的变化。关于量子纠缠:1、量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。2、量子纠缠就是因为不是所有的公式都可以因式分解 。 进一步说,就是态叠加原理的线性相加和概率论里的乘法原理之间的矛盾,简言之就是加法和乘法的矛盾。3、如果通过量子纠缠的粒子传递密码,制造很多对纠缠的粒子,将纠缠粒子的其中一半传输过去,等确认安全传输到了,对留下的一半进行测量使其坍缩到某一个态,传输过去的另一半也会同时坍缩到对应的态,这个态就可以作为加密解密的密码。2023-08-16 15:04:561
量子纠缠原理是什么,为什么相距很远的两个量子会有感应?
虫洞原理。2023-08-16 15:05:187
量子纠缠是什么原理,有什么应用吗?
量子纠缠通俗解释如下:简单的理解,就是当两个粒子进入一种所谓的量子纠缠态时,两者之间就仿佛建立了某种神秘的信息通道一样,当对其中一个粒子施加状态改变时,另一个粒子将相反改变,如粒子A左旋,粒子B就会跟着右旋,以此类推。在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。这是非常奇怪的,至少看起来很奇怪。当然如果远处的粒子不能解释测量的结果,那么这个属性实际上就不会被保存下来。我们会在角动量、电荷、能量、动量等方面得到一个小的差异,我们计算两组粒子随时间的变化。如果有的话那就更奇怪了。扩展资料:量子纠缠与量子系统失序现象、量子信息丧失程度密切相关。量子纠缠越大,则子系统越失序,量子信息丧失越多;反之,量子纠缠越小,子系统越有序,量子信息丧失越少。因此,冯诺伊曼熵可以用来定量地描述量子纠缠,另外,还有其它种度量也可以定量地描述量子纠缠。2023-08-16 15:05:351
量子为什么会纠缠,本质原因是什么?
量子纠缠首先要明白在微观粒子在不观察它时,它是一个波函数。说白就是一堆可能性。并且这一堆可能性在不观察它时它们都是同时存在的。由于是波,自己还能同自己发生干涉。如果一旦观察它这波函数就坍缩成一种可能。量子纠缠又是怎么回事呢。举个例子,假如有两个苹果(一个红苹果和一个青苹果)分别放在两个篮子里。其中一个篮子在地球,一个篮子在月球。假如你现在在地球。那问你月球上面的篮子装的是什么颜色的苹果。以上只存在两种可能性,一是地球上是红月球是青,一是月球红地球青如果两个苹果是量子的话,那么在你不观察它的情况下,这两种可能性都是存在。而你在观察地球上的篮子时,地球上波函数坍缩成一种可能性,那么月球上的篮子里的苹果颜色也坍缩成一种可能性。根据地球上的苹果的颜色你就知道月球上苹果的颜色了。量子纠缠就是多个量子的波函数纠缠成一个波函数,当一个被观察被确定状态后,另外的量子状态也被确定,不关距离有多远,因为它们已经纠缠成一个整体了。2023-08-16 15:06:012
量子纠缠是什么呢?
每一个量子都在时刻不断的散发能量,散发出来的能量就会转化为暗能量,只是一个量子能量的散发极其缓慢,不知要多少亿年才能散发干净,所以难以观察得到。而且在散发的过程中如果照射在物体上,就会组成电子而发生电子越级,也就不在是以光子的形式散发能量了,而是以电子的形式不断散发能量了。 但只要一个量子散发的能量不断的转化为暗能量,那么就会有一个散发转化的频率,而一个量子散发转化为暗能量后的传播没有时间、空间、物质的限制,所以一个量子散发转化为暗能量的频率立即就到达了宇宙的一切处所,而频率相同的量子之间立即就会发达共振,不需要任何的时间,这就是量子纠缠的原理。 至于为什么量子散发转化为暗能量后立即就可以到达宇宙的一切处所,而不受时间、空间、万物的限制,不需要任何的时间、空间、物质介质?这只能是由于暗能量的绝对特性所决定的。 量子纠缠是什么?量子纠缠是唯心主义。量子纠缠是缪论。量子就是说光量子,简称光子。光子不存在,在光的波粒二象性中,光只能是电磁波,电磁波没有质量没有惯性,从光源产生电磁波有一个过程,形成无限小就脱离光源独立存在,一点点堆积形成一个波。光源的运动不能改变光速。只能改变形成一个波的时间即频率,又叫多普勒效应。光是电磁波有波峰和波谷,不是连续不可分的,一点点堆积形成的东西为什么不可分呢?电磁波可以分成一段段,一个个的波。在光电效应中起到粒子作用。如果光是光子是粒子,就不会有波的性质,如果是横波要做曲线运动,如果是纵波要在传播方向上前后振动,增加了行程,光就要超光速。所以光子不存在,更不能纠缠。你说量子纠缠是什么呢? 当两个粒子在彼此相互作用后,可以构成一种新的量子态,无论两个粒子之间相隔多远,只要一个粒子发生变化,另一个粒子也随之发生变化,这种神秘的非定域性现象称为量子纠缠。爱因斯坦将其比喻成“鬼魅般的超距作用”。 量子纠缠的定义 在希尔伯特空间中,子系统A、B的量子态分别为|ψ(A)〉、|ψ(B)〉,若复合系统量子态|ψ(AB)〉不能写成|ψ(A)〉 |ψ(B)〉的张量积形式,则称两个子系统A、B相互纠缠。若|ψ(AB)〉=|ψ(A)〉 |ψ(B)〉,则A、B是相互关联的。 例如,两个粒子A和B,各有上( )、下( )两种自旋量子态,表示为|ψ(A )〉、|ψ(A )〉和|ψ(B )〉 、|ψ(B )〉,简化为A 、A 和B 、B 。因此,单粒子量子态可以组成4种双粒子量子态:(A B )、(A B )、(A B )、(A B )。 当一个双粒子叠加态可以写成单粒子量子态的张量乘积时,就是关联态,而非纠缠态,比如:|ψ(AB)〉 =A B - A B + A B - A B = (A + A ) *( B - B )。 当双粒子叠加态是如此的形式: |ψ1〉=( A B - A B ) |ψ2〉=( A B + A B ) 理论计算表明叠加态无法分解成单粒子量子态的张量积形式。也就是说,两粒子的物理状态纠缠在一起,一个粒子的状态决定了另一个的状态。测量粒子A的瞬时,B没有被测量,但却同时坍缩到与A相反的状态,即使A、B相距很远。 其实波函数的概率论诠释,表明了粒子遍布全空间,导出了不确定性原理,波函数叠加态的存在,也为量子纠缠埋下了伏笔。 量子纠缠的引出——EPR佯谬 量子纠缠是没有经典类比的现象,从经典物理的逻辑难以理解。1935年, 爱因斯坦(Einstein),波多尔斯基(Podolsky)和罗森(Rosen)三人对量子力学提出置疑:在对系统没有干扰的情况下,如果我们能确定地预言一个物理量的值,那么这个物理量就必定是客观实在,对应着一个物理实在元素。一个完备的物理理论应当包含所有的物理实在元素。对于两个分开的并且没有相互作用的系统,对其中的一个测量必定不能修改关于另一个的描述,也就是说自然界不存在超距的相互作用,这就是“定域实在论”。他们通过分析由两个粒子组成的一维系统,指出虽然单粒子的坐标和动量算符不对易,但双粒子的坐标算符 x1-x2和动量算符p1+p2对易。因此可以存在一个双粒子叠加态,是算符 x1-x2和p1+p2的共同本征态。即: (x1-x2)|ψ(AB)〉=a|ψ(AB)〉 (p1+p2)|ψ(AB)〉=0|ψ(AB)〉=0 对量子态|ψ(AB)〉而言,若测得粒子A的坐标为x,就可得到粒子B的坐标为x-a;同样,若测得粒子A的动量为p,则粒子B的动量必为-p。但是当a值足够大时,对粒子A的测量必然不会干扰粒子B。按照EPR的观点,这两个粒子系统就可以有4个独立的物理实在元素,而根据量子力学,x1和p1,x2和p2都不对易,这个系统只能有2个物理实在元素,所以爱因斯坦得出结论:量子力学是不完备的。这就是所谓的EPR佯谬。 因此,量子纠缠严格意义上是由理论计算得出的现象,并非预言而来。 量子纠缠的证明——贝尔不等式 贝尔不等式是一个有关是否存在完备局域隐变量理论的不等式: |P(xz)-P(zy)| 1+P(xy),其中P(xy)的意义是粒子A在x方向上和粒子B在y方向上测到自旋方向相同的概率,x,y,z不一定需要构成三维空间的正交系。 贝尔不等式可以用在纠缠于自旋的双粒子系统,量子叠加态是:|ψ(AB)〉=( A B - A B ) ,根据量子力学,如果在夹角为φ的两个不同方向对这个自旋单粒子对进行观测,理论预言的相关性平均值将会是-cosφ。可以利用这个结论,进行简单的代数运算,来检验量子力学的理论是否符合贝尔不等式。取位于同一个平面上依次成60 的角的三个方向。可得: P(xz) = P(xy) = -cos(60 )= -1/2, P(zy) = -cos(120 )= 1/2, 代入贝尔不等式左边,则为:|-1/2-1/2|=1,贝尔不等式右边为:1-1/2=1/2,左边 右边。 因此,贝尔不等式不成立。 量子纠缠的神秘引人以无限遐想,却被禁锢在微观世界?回望科学之路,一个时代的信仰也可能会在下个时代成为谬误。2023-08-16 15:06:351
量子为何会纠缠,它会缠绕的本质原因是什么呢?
是关于量子力学理论最著名的预测。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。量子纠缠的本质就是量子的关联性。那量子为什么会纠缠,其本质又是什么呢?要想了解这一点,还是得提一下相对论,大家都知道当代物理学有两大基础 - 相对论和量子力学。在提出到现在这两个理论经受了很多严格的实验,其正确性是毫无疑问的。而目前两个理论在根本架构上的冲突之处是:量子场论是建构在广义相对论的平坦时空下基本力的粒子场上。如果要透过这种相同模式来对引力场进行量子化,则主要问题是在广义相对论的弯曲时空架构,无法一如以往透过重整化的数学技巧来达成量子化描述,没办法用数学技巧得到有意义的有限值。相对地,例如量子电动力学中对于光子的描述,虽然仍会出现一些无限大值,但为数较少可以透过重整化方法可以将之消除,而得到实验上可量到的、具有意义的有限值。所以说广义相对论的修改方向是这两点:1、引力的成因不是时空弯曲的。广义相对论的时空背景是弯曲的时空,但不是引力的成因。2、引力的本源是时空。且描述引力量子化的时候一定要用“微分”思维来化解时空弯曲的尴尬。但引力不是时空弯曲造成的。引力可以说是一种时空性质。它反过来又会影响时空构建。且引力的作用是以光速传递的。那么量子纠缠所引发的“超光速”的讨论是否对相对论理论构成了挑战呢?答案又是否定的!别忘了量子力学的两大支柱互补原理【波和粒子在同一时刻是互斥的,但它们在更高层次上统一。】和不确定性原理【不确定性原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定】。所以在量子力学中微观粒子并不是界限分明的,而是一种行动诡异的“概率云”。这些粒子不会只存在一个位置上,也不会只从一个路线到达另一个位置。我们一般用波函数来描述这些粒子的行为和特征。而两个有共同来源的微观粒子之间,只要有一个粒子发生变化,另一个就会发生变化。这种变化是立刻发生的,这就是量子纠缠。大家有没有注意到,量子纠缠发生的机制是有限制的。并不是说随便两个粒子相距N千米距离远,都能发生量子纠缠。比如说地球上一个粒子不可能和100光年以外的一个粒子发生量子纠缠。两个或两个以上的粒子发生量子纠缠必须在一个系统中,而且粒子是有共同来源的。〈双光子系统〉比如:同一激光器产生光子场进行双偏分光,由于本身由同一激光器产生属`相干态"",那这二个分光产生的光子系统属〈相干纠缠态〉然后我们测量一个光子态某物理参量,会发现另一光子对应该物理参量也会同时改变,那么我们说对该〈双光子相干系统〉对该物理参量而言是一种量子纠缠态!量子纠缠说明在两个或两个以上的稳定粒子间,会有强的量子关联。例如在双光子纠缠态中,向左(或向右)运动的光子既非左旋,也非右旋,既无所谓的x偏振,也无所谓的y偏振,实际上无论自旋或其投影,在测量之前并不存在。在未测之时,二粒子态本来是不可分割的。那这样量子纠缠态产生原因就不难理解了,其实我们只要认为该双光子系统在分光前后是一个整体,那量子纠缠效应就很好理解了但实际上是这样吗?有人会说光子空间分离为二部分,怎么可能还是一个整体?关键点在于〈量子纠缠态〉的先决条件,双光子系统是一种相关联态,在没有解除相关联态前,它就是一个整体!量子力学是非定域的理论,这一点已被贝尔不等式【任何定域隐变量理论不可能重复量子力学的全部统计预言。】的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应。量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态,而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上,纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中。其实从量子纠缠本身的系统就可以看出它与互补原理和不确定性原理有紧密关系。不确定性原理体现了“联系”,即位置和动量的联系。互补的原理体现了“矛盾与统一。”两者结合的必然结果就是“纠缠”。”而且贝尔不等式是永久成立了,不可出现爱氏思考的那样。即通过隐变量理论可以完整解释物理系统所有可观测量的演化行为,从而避免掉任何不确信性或随机性。而且干涉量子纠缠的时候,量子纠缠态会立即消除,也就是这种关联态函数的描述现象终止。这也是说明了,量子纠缠的“局域”性。它不会像引力那样,具有“广域”性。但整个量子力学的非定域,其实也是一种“广域”,在这种“光域”下量子纠缠遵从一定的法则存在。再通俗一点举例解释可以这样理解,两个或两个以上的粒子的量子纠缠态是一体的东西,在一个波函数描述之下,和距离无关。就好像是两个人坐一个跷跷板玩。A和B坐在上面的时候,就有了联系。A下去,B必然上来;相反B下去,A立刻上来。但我们不能说这种联系是超距的,也就是A和B之间的变化是超光速完成的。要知道这和A和B直接的距离“无关”,与他们之间的联系态有关。2023-08-16 15:07:032
为什么会产生量子纠缠的现象
量子纠缠现象的解释:光量子质量为零,传播速度为光速,纠缠在一起的量子他们之间的相对时空势能是零,相对于光量子之间时间是停止的,也就是说他们可以实现瞬间移动,他们只是时空势能的特殊表现,在不同时空接收到宇宙波重新转换为光量子。我们可以认为他们就没有分离过,他们只是瞬移了。还有一个更烧脑的实验。AB为实现量子纠缠的单光子,A在得到干涉条纹后,如果再检测B的偏振性会擦除掉A的干涉现象,对于观察者来说就是未来改变过去,实际上是时间流速变了,我们看到的光一直是过去的光,因为光速下时间是停止的。延迟量子擦除实验,证明了我们看到的光是过去的光。2023-08-16 15:08:024
量子纠缠是什么原理?
量子纠缠比喻正处于热恋中一对恋人。心心相印缠绵在一起,即使你们远隔千里,也仍然心系对方,一方在思念对方同时,对方一定也在远方思念着,这就是量子纠缠。进一步解释量子退相干,假设两个人分开很远很久后,男的周边出现了一个美丽的妙龄女子,温柔可人,她总是喜欢时不时的过来聊聊天,有时候还暗送秋波,一开始男的还没啥感觉,毕竟和女友还心系对方,互相思念。但渐渐地开始动摇了。这个妙龄女子对于男的和女友之间的缠绵,造成了干扰,这就是量子干扰。随着时间的推移,男的发现对女友根本没有了感觉,于是和原来女友分手了。这就是量子退相干。男人和妙龄女子建立了恋爱关系,量子纠缠发生了变化。如果此时,有一个你的情敌出现了,这就又要出现了量子干扰了,男人和妙龄女子的量子纠缠,恐怕又要发生量子退相干了。量子纠缠: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。在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠(quantum entanglement)。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。2023-08-16 15:08:191
量子纠缠是如何被证明存在的呢?
陈氏宇宙模型:这个问题提的非常好。这是质疑量子纠缠的铁证。2023-08-16 15:09:155
量子纠缠的能量来自哪里?为何它们能无视浩瀚距离相互感应?
因为万有联系论的能量。量子纠缠(quantum entanglement)不需要能量,因为它不传输任何信息。认为它需要能量,是因为你还是在以经典认知来看待量子效应。不过这是所有人都会有的困惑,爱因斯坦也不例外,所以爱因斯坦将量子纠缠称为 “幽灵般的超距作用” 。所谓的经典认知就是决定论,爱因斯坦坚信如果掌握事物的运转规律,就能给出确定的描述,所以他认为量子力学的不确定描述是不完备的。爱因斯坦看不惯概率论,于是就用他那天才的大脑设计了好几个思维实验,企图击溃当时以玻尔为首的哥本哈根学派。 关于玻尔与爱因斯坦在索尔维会议上的三次交锋,可以说是物理学史上的一段佳话,相爱相杀的两人共同将量子力学推向了物理学的巅峰。玻尔也在于爱因斯坦的一次次交锋中走向了神坛,成为量子力学的重要领军人物。 而爱因斯坦也在交锋中,运用他那疯狂的大脑了提出了各种精彩的"思想实验”,而最后一个最重量级的思想实验,更以论文的形式发表了在了《物理评论》上,核心内容就是描述量子纠缠的EPR佯谬。而“纠缠”这个词也是薛定谔看到爱因斯坦与波多斯基、罗森联名发表的论文后,在给爱因斯坦的信件中首次提出的。EPR佯谬描述的“量子纠缠”现象,是一种从未被世人观察到,仅以当时刚构建的量子力学基础阐述,经爱因斯坦大脑疯狂运算81个脑回路后,炮制出来的一个看似虚无缥缈毫无真实感可言的幽灵。 一对神奇的粒子可以在无视距离的完全分离后,仍能产生神秘的联系,这在爱因斯坦看来是违背了相对论的超光速限制的,是不可理喻的。他以这一核心论点驳斥了量子力学不确信性描述的荒谬。在看到爱因斯坦的论文后,玻尔起初也认为不可能存在这样的现象,于是闭门检查爱因斯坦论文的漏洞,试图在逻辑上以及运算上扳倒爱因斯坦的推论。 然而,玻尔这次并未发现爱因斯坦的任何错误,但最后却给出一个和爱因斯坦完全相反了答案。玻尔抛弃了经典认知,选择相信了数学与逻辑推论,认为量子纠缠现象是可能存在的。一场史 诗大戏就在一个否定,一个肯定的回答中落幕。当时的科研实力无力对爱因斯坦与玻尔的最终答案做出评判,不过在两位大神双双离世后,物理学界还是通过实验给出了最终的检验结果:量子纠缠现象确实存在。 量子纠缠成了一种纯粹发生于微观世界的现象,源于量子系统的不可分割性,即当几个粒子彼此相互作用后,粒子们所拥有的特性可能纠缠在一起成为一个整体,各个粒子的性质再也无法被单独描述,只能描述整体系统的性质。 为什么会这样?没有公认的回答。大多数量子力学的学者也是睁一眼闭一眼的态度对待这个问题,因为无法给出一个合理的回答。唯一能阐释清楚的超弦理论,却涉及高维空间而无法验证。 基于高维空间的概念,弦论把量子纠缠解释为粒子在高维空间的三维投影,即纠缠的粒子实际处于高维空间中,本就只有一个,只是投影到了不同的三维空间位置而已。只是这种高维空间只存在于普朗克尺度之下。以上为超弦理论中,数学家构建的高维空间模型,又称卡拉比丘成桐空间,共六个维度。 在超弦理论的理解中,这六个维度卷缩在我们这个四维宇宙的普朗克尺度下,相当于我们这个世界的一个六维伴生宇宙。 量子的种种奇异现象都可以在高维空间下得到解释。不过大多数人认为弦理论只是一个精彩的理论,却不是一个可信的理论。基于数学推导出来的高维空间可能只是一种假想,无法实验验证的理论,再美妙可能也只是一个美丽虚幻的梦。弦论预言的超粒子也从来没有找到,“宇宙的琴弦”撩拨了太多人的心弦,却至今没有留下任何物理性的实证。 所以源于弦论的超弦理论、M理论的高维空间理论逐渐沦为物理学研究的禁忌。无论弦理论家有多么无比的才情,激进的革命,以及动人的宣传,终抵不过现实的打击。科学史上也确实有许多错误的思想曾经看上去是那么的美妙。 先不去评判对错,弦论最大的失败在于太过早去触及宇宙的本质,而科学是一门循序渐进的知识获取体系。 最后的最后,再回答一下题主的问题。量子纠缠的粒子之所以能忽视距离而相互感应,在弦论的解读下,三维空间中的距离对于高维空间来说,并不存在。我们看见的只是我们能看见的两个或多个粒子,在高维空间中,那就只是一个粒子而已。而除了弦论的其他理论对此还没有任何解释,但至少量子纠缠的并不涉及信息的传输,也没有能量的参与。答:纠缠粒子对之间的超距作用,本身是不传递能量的,也不传递有效信息,至于量子纠缠更深层的机制,目前还是科学中的谜团。 量子力学的正统诠释,可以很好地描述量子纠缠的规律;科学就是这样,可以通过数学方式,来描述物质的发展规律,至于更深层的机制,科学不一定能揭示。比如万有引力定律,可以很好地描述弱场下的引力作用,但是却揭示不了引力的本质;又比如我们知道不确定原理的精确公式,却不了解不确定性原理更深层的机制。 量子力学描述,处于纠缠态的两个粒子,无论它们相距多远,本质上是一个整体,由同一个波函数进行描述;一旦我们对其进行测量,波函数塌缩成两个量子态,这种塌缩过程是同时的,无视距离的,塌缩结果也是随机的,所以不能传递有效信息。 其中说到的“有效信息”,部分读者可能难以理解,我们假设A有一段确定的信息a,要传递给B,那么信息a就是有效信息,无论A通过什么方式把这段信息传递给B了,都说明信息传递成功。 在量子纠缠中,无论你用什么办法,也无法利用超距作用来传递有效信息,因为在量子纠缠中,波函数塌缩结果是随机的。 但是纠缠粒子的随机坍缩结果,存在一定关联性,我们可以利用这种关联性来作为信息传递的密钥,量子通信原理就是这样的,加密信息只能通过传统通讯方式进行传递,随机密钥通过量子纠缠进行传递,所以有效信息的传递速度取决于传统通讯,也就无法超过光速。目前科学家能在数学上,精确预言量子纠缠的所有结果,以及结果的可能性,但是更深层的机制没人说得清楚,或许不是我们这个时代的物理学能解释的。2023-08-16 15:09:541
人体内的量子纠缠现象,能说明什么?
在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠(quantum entanglement)。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象。在圆括弧内的第一项表明,电子的自旋为上旋当且仅当正电子的自旋为下旋;第二项表明,电子的自旋为下旋当且仅当正电子的自旋为上旋。两种状况叠加在一起,每一种状况都有可能发生,不能确定到底哪种状况会发生,因此,电子与正电子纠缠在一起,形成纠缠态。假若不做测量,则无法知道这两个粒子中任何一个粒子的自旋,根据哥本哈根诠释,这性质并不存在。这单态的两个粒子相互反关联,对于两个粒子的自旋分别做测量,假若电子的自旋为上旋,则正电子的自旋为下旋,反之亦然;假若电子的自旋下旋,则正电子自旋为上旋,反之亦然。量子力学不能预测到底是哪一组数值,但是量子力学可以预言,获得任何一组数值的概率为50%。粒子沿着不同轴向的自旋彼此之间是不相容可观察量,对于这些不相容可观察量作测量必定不能同时得到明确结果,这是量子力学的一个基础理论。在经典力学里,这基础理论毫无意义,理论而言,任何粒子性质都可以被测量至任意准确度。贝尔定理意味着一个事实,一个已被实验检试的事实,即对两个不相容可观察量做测量得到的结果不遵守贝尔不等式。不确定性原理的维持必须倚赖量子纠缠机制。例如,设想先前的一个零自旋中性π介子衰变案例,两个衰变产物各自朝着相反方向移动,分别测量电子的位置与正电子的动量,假若量子纠缠机制不存在,则可借着守恒定律预测两个粒子各自的位置与动量,这违反了不确定性原理。由于量子纠缠机制,粒子的位置与动量遵守不确定性原理。从以相对论性速度移动的两个参考系分别测量两个纠缠粒子的物理性质,尽管在每一个参考系,测量两个粒子的时间顺序不同,获得的实验数据仍旧违反贝尔不等式,仍旧能够可靠地复制出两个纠缠粒子的量子关联。2023-08-16 15:10:031
量子会相互纠缠,那么它的本质原因有哪些?
看不到实在意义!2023-08-16 15:10:1115
量子为什么会纠缠?
问题一:为什么会产生量子纠缠的现象 时间膨胀是说时间并不是永远以我们感受到的现在的这种速度进行的,它也会发生变化.它一般是和速度有关的.速度越快,越接近于极限速度,时间就会越慢(这里有个名词:极限速度.我们所处宇宙的极限速度是光速,但并不是所有的宇宙其极限速度都是光速,可能更快,也可能更慢).举个设想的例子说吧,假如有一个人一分钟的心跳是60下,当他高速运动时,如果速度足够大,他的心跳可能会变成40下,20下,甚至更慢.因为随速度的增加,他的时间变慢了,他自身的新陈代谢也随之变慢.这样,相对于他的时间就发生了膨胀. 我们通常会认为,光波的速度因与我们运动的方向相同或相反或取各种中间角度而有所不同。令人惊奇的是,爱因斯坦却认为事实上不会是这样。20世纪初,爱因斯坦就认识到,我们的时空观并不完善。他是通过分析电和磁相结合产生电磁辐射(例如光辐射)特性的规律得出这个结论的。他认为,如果光在一切测量中具有协调一致的特性的话,在物理学中光速必定扮演着主要角色。特别是,真空中的光速必须不变,无论光源和观察者做什么样的相对运动,真空光速总是每秒三十万千米。 17世纪,牛顿曾提出过一个相对性的经典说法。当时他主张,作为参照基准的参考框架,无论做什么样的匀速直线运动,都不会对实验(包括物理的运动)产生影响。爱因斯坦认为这种说法与他的电磁学理论格格不入,当他试图搞清楚以光速运动的观察者所看到的光波将会是什么样时,他遇到了纠缠不清的情景。于是他清醒地认识到,为了在物理学领域取得协调一致的答案,就不能把空间只是看成供我们生活居住的容器。它还必须具有某些特性,例如人们以高速运动时,时间尺度将会改变,同时,空间尺度也会改变。在这个意义上,空间和时间是缠绕在一起的,空间和时间原是同一件事物不同的相对表现形式。 牛顿的绝对时空就是哲学或人们通常意义上所感受的时空,即在每一刻,都对应整个宇宙的某一态。从牛顿的绝对时空看来,这星光传播过程中,时间就一直在变大,在膨胀。 现今世界上最具权威的美国《科学》杂志,最近一期一篇文章明确指出,宇宙膨胀不是光的多谱勒效应,是时空本身的膨胀,而实际天文观测证实的,包扩哈勃红移在内,都是时间膨胀的结果,其它都是围绕时间的膨胀展开的理论分析和推测。 分析时间的膨胀,就涉及时空本质的理解,就物理学而言,我们就有两种时空:牛顿的和爱因斯坦的。 牛顿的时空称绝对时空,表面看起来,它的时间和空间是毫不相关的,实际上,从它的引力所具有的无限大速度的假设,可以知道, 牛顿的绝对时空就是哲学或人们通常意义上所感受的时空,即在每一刻,都对应整个宇宙的某一态。从宇宙的各向同性和平滑性,知这一刻对一态虽然在观测上不可行,但理论和人们思维上却是可行的。空间的三维始终应对时间的一维,这是用思维观时空,是横向看时空,空间的三维和时间的一维一一对应,我称之为三一时空。三一时空的同时性并不是没有物理实质,如产生了量子纠缠的量子所具有的同时性。 爱因斯坦的时空称相对时空,它以观察者为核心,强调可观察,是用眼睛看时空,以光速为极限,将过去和现在联系在一起,是纵向看时空,时间和空间缠绕在一起,人称四维时空。爱因斯坦曾有过一个设想,当一个人以光速运动时,一道光在人眼前穿过,这个人所看到的光应为弯曲的。 时间的膨胀是观察者观察的结果,是四维时空的产物,时间倚观察者而变,观察者的时间代表着真实的唯一存在,是四维时空模型中时间的最大值;观察者的时间代表着此刻,若设这个时间为零,其它被观察体的时间都为负值。在观察者本身却无法发现时间膨胀的原因,必须横向看时空,用牛顿的绝对时空观,就能发现时间膨胀的原因。 例子:......>> 问题二:量子只有发生了纠缠才会互相感应吗? 的状态,即便二者远在天涯,其行为也相互关联量子纠缠,是量子力学里最古 问题三:为什么说量子传输技术的核心是量子纠缠原理? 量子传输是一种全新通信方式,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,是未来量子通信网络的核心要素。利用量子纠缠技术,需要传输的量子态如同科幻小说中描绘的“超时空穿越”,在一个地方神秘消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘出现。 隐形传输并不仅仅是科幻小说里面的故事。它是真实的,并且已经存在了。或者至少,量子的隐形传输已经成为了可能:这是指量子态从一个地方到另一个地方的瞬时传输。 使得这个技术成为可能的奇怪现象叫做量子纠缠,它是指对于某些特定的粒子而言,即使它们已经在空间上分离了,但它们之间仍然存在着的某种神秘连接。 这项技术的关键在于对于这一现象的控制。这不是项容易的工作,将革新计算和通讯的速度。很显然,没有什么比即时通讯要更快了。要想象这样的场景简直是违背直觉的。 因此,量子传输技术的核心是量子纠缠原理。 问题四:量子纠缠到底是怎么回事,是如何表现的 虽然不知道量子是什么,但是纠缠很好理解。所以应该是一些能量互相影响的意思。。。 感觉这样的提问没有什么意义 不要多想 想多了累 问题五:谁给解释一下“量子纠缠”是咋回事 量子纠缠是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象,虽然粒子在空间上可能分开。 纠缠是关于量子力学理论最著名的预测 。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗 *** 作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化 。 爱因斯坦将量子纠缠称为“鬼魅似的远距作用”(spooky action at a distance)[3] 。但这并不仅仅是个诡异的预测,而是已经在实验中获得的现象,比如科学家通过向两个处于室温的纠缠的小钻石发射激光(图中绿色)[3] 。科学家希望能够建造量子计算机,利用粒子纠缠进行超高速计算[3] 。 量子纠缠说明在两个或两个以上的稳定粒子间,会有强的量子关联。例如在双光子纠缠态中,向左(或向右)运动的光子既非左旋,也非右旋,既无所谓的x偏振,也无所谓的y偏振,实际上无论自旋或其投影,在测量之前并不存在。在未测之时,二粒子态本来是不可分割的。 问题六:如果说光速是宇宙的极限,那为什么会有量子纠缠现象 量子纠缠是超越光速的现象,光速应该说是实体物质世界的速度极限吧,另外量子纠缠好像是信息的传递和互感吧,而不是单纯的速度,已经超越了现实世界科学的认知,科学认知也在不断的发展变化,目前来说,光速只能说是当时科学认知的速度极限 问题七:如果解决了量子纠缠问题,实现了量子通信那么意味着外星时代的来临?社会将会受到什么影响? 20分 量子通讯的可能性,会让我们的手机消失,苹果的电子眼镜会被淘汰。2023-08-16 15:11:471
什么是量子纠缠?
量子纠缠是一种量子力学现象,它描述了两个或多个粒子之间的相互作用,导致它们在某些重要方面处于一种紧密联系和相互依赖的状态。如果两个粒子发生纠缠,它们就无法被单独描述,而必须以系统方式考虑。这是一种非常奇特的情况,纠缠包含了一些令人意想不到的属性,如“量子超越性”和“非局域性”。在此介绍量子纠缠的意义、原因以及它对量子计算和通信的影响等方面的知识。一、量子纠缠的意义量子纠缠是一种量子态之间的相互关联,如果两个粒子发生纠缠,那么这两个粒子组成一个整体,其存在状态是全局性地相关的。一个量子态可以表示为粒子上所有可实现观察的状态概率分布的线性组合,其中每个态都自带一个复数振幅相位,称为量子态叠加。然而,当两个或更多粒子发生纠缠时,它们的量子态将不再是各自独立的,而是形成一种新的状态,其中每个粒子的波函数依赖于系统中其他粒子的状态。这里的重点是,对其中的任何一个粒子进行测量,都会直接影响其他粒子的测量结果。这种关联意味着,两个粒子可能在同一物理属性上产生协定的值,而彼此之间没有任何显著的联系。二、量子纠缠的原因量子纠缠起源于量子力学的基本原理,具有物理上不可分割性和非局域性。在量子力学中,纠缠仅发生在最小粒子层面,即由量子位组成的系统。也就是说,量子纠缠是由量子力学中粒子在相干叠加态下的相互作用所导致的。当交互作用被打破时(例如当粒子之间存在空气等介质时),它们将重新展示它们独特的行为。在这种情况下,它们仍然保持量子性,但仅与周围环境相互作用,并且预期的量子纠缠将不再存在。三、量子纠缠对量子计算的影响量子计算依赖于量子处理器中大量的配置量子纠缠,产生“量子超越性”的效应,与传统计算机所用算法不同。量子状态的叠加和纠缠为这类计算带来了基础物理门限,这些门限已被证明将引发改变计算机科学和互联网的商业和政治影响。与纠缠中的非局域性相关的概念——密集编码——成为了现代密码学的一个早期决策解决方案之一,并已经在量子通信中有所实现。另一方面,激光测量,利用量子纠缠高效地拓展光学测量功能,提高了多种仪器灵敏度,例如低噪声激光亚毫秒制造。2023-08-16 15:12:101
量子纠缠的原理是什么呢?真的能够达到超光速吗?
量子纠缠的速度远超光速,但是彼此纠缠的粒子之间并没有传递任何信息,也无法实现用量子纠缠做到瞬间移动。2023-08-16 15:12:364
量子力学三大定律到底讲了什么?
量子力学三大定律及其解释1,量子力学第一定律解释,超光速 ;2,量子力学第二定律解释,宇宙无引力,举例: 光子可以克服所有引力自由传播,纠缠;3,量子力学第三定律解释,宇宙神学,举例,我不测量猫,薛定谔的猫就不死,我不测量猫,薛定谔的猫就不活。量子力学定律解释,量子的纠缠状态量子之间的特性最让人着迷的就是“量子纠缠”了,在物理学中可以说鼎鼎大名,曾经很多著名的物理学家对量子的这些特性都感觉到很惊讶,比如爱因斯坦就对量子的纠缠状态做出过自己的看法,他称“量子纠缠”是:鬼魅一样的超远距离作用,但是这并不是爱因斯坦不认可量子力学,相反爱因斯坦也是量子力学的奠基人之一,他只是认为目前科学研究不够,没办法搞清楚量子纠缠的原理,并且相信在未来人类肯定可以搞明白量子发生纠缠的原因。量子力学定律解释,量子的叠加状态薛定谔的猫,相信很多人都了解过,通过的实验,让量子的状态影响现实中的物体,从而让可怜的猫咪陷入了悖论之中——我们无法搞清楚猫咪的状态,死亡和生存都有可能,这个时候猫咪其实和量子中的叠加状态一样,两种状态都有可能存在,如果不主动观察,就没办法发现猫咪的确切状态,在量子发生叠加时也是一样,很多量子可能是“波”也有可能是“粒子”,比如光子和光波,是两种可以转换的状态。但是在研究者没有观察时,无法知晓粒子的状态。量子力学定律解释,弦理论是真的吗。说起量子力学和相对论的矛盾,就不得不提起弦理论,可以说弦理论是一个证明宇宙本质的理论,可惜的是,我们一直无法证实弦理论的真实性,如果在未来有一天可以证实,我们就可以搞明白宇宙的诞生和诸多困扰我们已久的难题,可以说人类的文明会迎来一次改变,因为在弦理论中,我们所处的宇宙是多维的,人类感觉到的宇宙是9+1维时空中的D3膜。2023-08-16 15:13:081
什么叫量子纠缠现象
在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠2023-08-16 15:13:173
该如何理解量子纠缠现象,变化一书中的观点对吗?
人类有科技以来,从来没有量子力学这样的理论,连业内人士自己都觉得糊涂、不可思议、难以理解。怎么不可思议?不仅违背常识,而且是荒唐。比如波粒二象性,比如量子纠缠。今天咱说说,什么叫量子纠缠。量子纠缠,就是两个光子之前超距离互相感知的事情。这里就不搬弄理论了,咱还是举例来说。比如说,咱手上有一幅手套,左手和右手。然后放入两个不同的盒子里。在现实中,大家都知道,盒子里放的什么手套,是确定无疑的。比如说,咱盒子甲放的左手,盒子乙放的右手。可是在量子世界中,这事就不确定了。什么意思?就是说,虽然咱将两个手套(光子)放入不同的盒子,可是盒子里的手套是左手还是右手(光子自旋),是不确定的,可能是左手,也可能是右手。打开盒子甲,如果看到左手,那么盒子乙就是右手,反之亦然。说到这里有人就愤怒了:难道盒子里的手套不是确定的吗?怎么可能是左手也可能是右手?其实不要说阁下愤怒,也不要说吾这种低智商人士,就是量子理论的科学家都觉得不可思议。可是这就是量子世界啊。那么,这个想法到底对不对?有人提出了贝尔不等式,来确定盒子里的手套是确定的,还是不确定的。如果成立,就证明盒子里的手套是确定的,否则就是不确定的。结果呢?在宏观世界当然是成立的,而在量子世界,这个不等式确实不成立。这是何等的。。。这不科学!其实呢,科学本身并不科学,而是“假说”。只是能解释现象,指导实践,就是科学。量子理论有这样那样的荒唐,可是实实在在的指导微观实践。2023-08-16 15:13:362
量子纠缠原理是什么?自然界有量子纠缠吗?
问题好多啊,得分开来一个一个地回答。量子纠缠的原理是什么?目前还没有确切或公认的答案,科学家能观测到的只是量子纠缠这种现象,并不能解析其发生的本质上的原理。量子纠缠的原理是什么?自然界有量子纠缠吗?当然有,虽然观测到量子纠缠现象是在实验室,但是它并不是仅在实验环境下才会发生的现象,而是在量子世界普遍存在的现象。自然界有量子纠缠吗?有多少?因为无法量化,所以无法统计。有多少?最多多少量子可以一起纠缠?同样无法统计,一般描述中说到两个粒子会发生纠缠,是因为为了描述方便,而不是只有两个粒子之间会发生纠缠现象。最多多少量子可以一起纠缠?量子纠缠需要满足什么条件?量子纠缠是指来自于同一个系统的同类粒子之间发生的适时同步反应现象。有两个重要条件:一,需要是同类粒子,比如电子和中子之间是不会发生纠缠现象的;二,需要来自于同一个系统,比如同样是电子,但是它们来自于两种截然不同的物质,也同样不会发生纠缠。当然这里的系统,不仅是指组成物质的顺列,还指振动频率和所处场域。量子纠缠需要满足什么条件?需要是同类粒子需要来自于同一个系统怎么做到量子纠缠?量子纠缠是粒子之间的自然现象,是自然而然发生的,并不需要刻意去营造,人们目前所能做到的仅只是捕捉一些特定的粒子,观察和研究量子纠缠现象,并且利用量子纠缠现象去实现某些特定的科研目的。实验室里能做到观察多少粒子同时发生纠缠现象,对于实验设备、观测手段都是挑战,因为其难度大,一般的实验都是捕捉一对粒子,进行分开观测,因此也就带给人们一个误解,以为量子纠缠只发生在一对(两个)粒子之间。事实上,如果要同时观测多个粒子以上,就不能选择数目有限的粒子,比如一个原子中的中子、质子数是有限的,要将它们从原子中击出,分开单独观测且要同步,难度就较大。因此,仅就观测量子纠缠现象而言,常常会选择光子或电子进行观测。怎么做到量子纠缠?理论上,能同时观测到纠缠现象的量子数越多,则其应用概率则越高,但是由于目前并不了解其本质的原理到底是什么,只能做到利用而无法直接人工创造本不相干的粒子之间发生纠缠。不是量子力学专业人士,以上仅为个人理解,如有谬误,请在评论区留言指正。不是量子力学专业人士,以上仅为个人理解,如有谬误,请在评论区留言指正。2023-08-16 15:13:451
大家都知道量子纠缠,可为什么会纠缠,是什么原理
至今还不知道是什么原因2023-08-16 15:13:554
什么是量子纠缠?
量子纠缠是什么? 20分 天然存在的关系,例如你媳妇在美国生孩子了,不管他告诉你还是没告诉你,你都已经成为一个父亲了,你儿子出生,和你成为父亲,这两件事就是一个纠缠,同时发生,不因距离,不因信息传递快慢而受影响! 国家自然科学一等奖的“量子纠缠”到底是个啥 说到量子世界,其实有两个最基本的原理,就是量子叠加原理,而另外一个其实是由量子叠加原理引申出来的量子纠缠。 首先我给大家介绍下量子叠加原理。什么是量子叠加原理?举个例子来说,《西游记》我想大家都看过吧!就算没有看过原著,电视剧三十年如一日的重播,肯定也会看过,我从小也非常希望有孙悟空的一个能力,就是它的分身术,一个分身留在这里听老师训话上课,另外一个分身就跑出去捣蛋。那么在量子的世界里,量子就是孙悟空,它也有分身术,但是跟孙悟空的分身术不一样的地方在于,在量子的世界里量子的分身术不能被人看到,一旦有人去看它,它的分身就会随机地消失,而最后只留下一个。 假设你在 ABC 三个地方有三个分身,如果有人不管在那个地方去看它,它有可能 AB 的分身消失,也有可能是 BC,也有可能是 AC,随机的消失一个,而只留下一个分身,这个就是跟孙悟空分身术不一样的地方。这个事情本身可以通过一个双缝实验来验证。有这么两个一模一样的狭缝,我们有一杆枪不停地发出电子,那么电子会同时穿过这两个狭缝,而在背后留下一个相应的干涉条纹。但如果我们有一个装置可以去看,这个电子是从哪个狭缝过的时候,你就会发现,每一次它只从其中一个过,而在后面留下两条杠。没有观测的时候,它是同时穿过;有观测的时候,它只从一个地方穿过,两种状态并行,这个就是量子叠加原理。再举一个形象的例子,假设我就是一个量子,我下班回家有两条路,一个是鲜花市场,一个是海鲜市场,每天我下班回家,我开着自己的车,相当于我对自己进行个测量。那么,我就很清楚,我是从哪条路回家的。回到家里,我太太也很清楚因为她闻一下我就知道,如果我是从鲜花市场,那么我身上都是香的;如果我身上全是鱼腥味,那么就知道,我是从海鲜市场。但有天我非常累,我就打了个车回家,回到家以后,我太太问我说,今天你是从哪条路回来的呀?我说不好意思,刚刚路上睡着了,我也不知道从哪条路上回来的。你闻下我身上看看。她闻了一下发现好奇怪,怎么你身上一半是香的,一半是臭的,就好像我从两条路同时过来了一样,那么,这个就是量子的叠加原理。当有人对它进行测量,它就只有一种状态,如果没有人对它测量的话,它是多种状态并存。当然,在现实生活中,更大的可能,我是被那个出租车司机给坑了。这个是量子叠加原理。 如果把量子叠加原理合到多个量子的情况会是什么呢?那就是一个爱因斯坦称之为遥远距离诡异的相互作用的一个量子纠缠,它就像双胞胎心灵感应一样,这两颗骰子无论相距多远,掷出来的结果始终是一样的。那么用刚刚那个量子分身的概念来讲,就是说,比如说我和你纠缠在一起,每个人都有两个分身在北京和上海,如果有人对我进行了测量,那么我们知道有个分身会消失,那么你的分身会怎么样呢?我可以告诉大家的是,你的分身也会消失。比如我上海的分身消失了,只留下北京的分身,那我就知道,而且必然会发生的事情,就是你在上海的分身也会消失,只留下北京的分身,这就是量子纠缠。 有了量子纠缠,量子隐形传输的概念也就呼之欲出。如果我们想把北京的量子传送到上海,那怎么办呢?我现在北京和上海之间建立这样的纠缠,然后我通过对两地的粒子,做一些特殊的操作,那么在北京的量子就会消失出现在上海。 有了量子叠加原理和量子纠缠,那么我们到底有些什么用呢?首先一个应用就是计算机的一个飞跃,因为我们知道,我们经典的计算机中,它只有 0 和1,每个比特都是这两种状态,但在我们的量子中可以处在 0 和 1 的叠加状上,那么这样我一旦操纵的量子数目增多,它就会以指数增长的形式来提升它的运算速度,有这么个并行运算......>> 量子为什么会纠缠 这个我也不是特别会,中科大潘建伟的量子信息组最近刚做出的八光子纠缠,我也简单了解了一下。可以这么说吧,纠缠态是需要你去制备的,自然界里的粒子基本都是杂乱无章的混态,是不含有信息的。然而通过一些方法和设备能够让一些粒子纠缠(这个我也不懂,你可以找潘建伟的文章来看)。这个过程却是挺妙的,因为通常我们物理观测手段都是让粒子从纠缠态坍缩。 一旦纠缠了就可以传输信息,比如两个粒子纠缠,纠缠后你让它们一个在北京,一个在上海(这样在空间上已经不再纠缠,但自旋空间上的纠缠还存在)。这是你就可以控制让其中一个自旋向上,那么与此同时另一个就会自旋向下(或者上,看你制备的纠缠态是什么样的了),自旋下和上可以看成是计算机里定0和1,这样八对纠缠的粒子就会瞬间完成一个Byte的信息的传输,这传输速度是惊人的,可以说是不需要时间,对空间和材料用量也极其节省,可以说一旦量子信息的技术能投入使用,信息技术就会又一次质的飞跃。而难点估计就是纠缠态的制备了,这也是为什么潘建伟有可能会成为大陆地区第一个诺贝尔奖获得者的原因。 量子信息的全部内容比这个要复杂的多。很多东西我都只是听说,不敢保证一定对,还望海涵 能否通俗地解释一下,什么是量子纠缠? 人要看见东西需要光,但是针对微观粒子而言,你一用观测光照它,它就不是原来状态了,所以不可能直接观测到。 它结果变得和观测者的状态有关了,所以纠缠在一起。 量子纠缠是什么? 通俗模式: 前面的回答已经很精彩了,我再稍微补充一点,因为关于量子纠缠的比喻有很多。中科大量子信息实验室的老大郭光灿院士曾经打过一个比方比喻量子通信,说在美国的女儿生下孩子那一瞬间,远在中国的母亲就变成了姥姥,即便她自己还不知道。之所以她是姥姥别人不是,而且她一定会成为姥姥,就是因为她和女儿之间有一种“纠缠”关系。@Ivony 打的比方的重点是:“出兵的只有张辽和司马懿”,这句话相当于把张辽和司马懿“纠缠”到了一块,如果没有这句话,量子纠缠的意义就解释不清了。 高深模式 通过量子比特和EPR佯谬就能差不多理解量子纠缠的概念了吧。 1)量子比特:在经典信息系统中,信息单元是以一个位或者比特(bit)作为信息单元的。从物理学角度讲,比特是一个两态系统,如是或非、真或假、0或1等。在量子信息系统中,常用量子位或量子比特(qubit)表示信息单元,量子比特是两个逻辑态的叠加态。(叠加态的介绍详见@谭永 的回答) 经典比特和量子比特的不同之处在于,它只能处于或,而量子比特可以处于和的任意叠加态。所以说,一个量子比特可以携带的信息量,要远远大于一个经典比特携带的信息,也就能理解为什么量子计算机的速度要远远超过现在的计算机了。 2)EPR佯谬:”EPR佯谬“是Einstein, Podolsky and Rosen(爱因斯坦、波多尔斯基和罗森)三人提出的一个假想实验。 这个实验的基本思想是:考虑一个由两个粒子A和B(称为EPR对)组成的复合系统,初始时它们的总自旋为零,各自的自旋为,随后两个两个粒子沿相反方向传输,在空间上分开。若单独测量A(或B)的自旋,则自旋向上(或向下)的可能概率为1/2,但若已测得粒子A自旋向上(或向下),那么粒子B不管测量与否,必然会处在自旋向下(或向上)的本征态上。 爱因斯坦等人认为:如果两个粒子分开足够远,对第一个粒子的测量就不会影响第二个粒子。EPR佯谬正是基于这种定域论的观点提出的。 然而玻尔则持完全不同的看法,他认为粒子A和B之间存在着量子关联,不管它们在空间上分开多远,对其中一个粒子实施局域操作,必然同时导致另一个粒子状态的改变,这就是量子力学的非局域性。随着量子光学的发展,越来越多的理论和实验支持了玻尔的看法,否定了EPR的观点。也就是说,量子纠缠是存在的,它和空间时间都没关系。 在量子力学理论中,人们习惯上将前面提到的半自旋粒子A和B(EPR对)的两个独立态(向上或向下)分别记为和,它们作为一个量子系统处于和的叠加态。 也就是说,对其中一个粒子测量,就会知道另外一个粒子的状态。 补充一下,在量子体系中,光子的正交偏振态,电子或原子核的自旋、原子或量子点的能级,等等这些存在两态(可以表示为1,0)的体系都可以用来制备“纠缠态”。(Schrodinger首先提出了“纠缠态”一词,它是指多粒子体系或多自由度体系的一种不能表示为直积形式的叠加态。)EPR对就是最简单的纠缠态。 谁能通俗的解释一下什么叫量子纠缠? 俗称 猫态 两个粒子在量子纠缠状态下 一个的改变 另一个也改变 是同步 貌似无距离限制 无视爱因斯坦的相对论 很乖 为什么会产生量子纠缠的现象 时间膨胀是说时间并不是永远以我们感受到的现在的这种速度进行的,它也会发生变化.它一般是和速度有关的.速度越快,越接近于极限速度,时间就会越慢(这里有个名词:极限速度.我们所处宇宙的极限速度是光速,但并不是所有的宇宙其极限速度都是光速,可能更快,也可能更慢).举个设想的例子说吧,假如有一个人一分钟的心跳是60下,当他高速运动时,如果速度足够大,他的心跳可能会变成40下,20下,甚至更慢.因为随速度的增加,他的时间变慢了,他自身的新陈代谢也随之变慢.这样,相对于他的时间就发生了膨胀. 我们通常会认为,光波的速度因与我们运动的方向相同或相反或取各种中间角度而有所不同。令人惊奇的是,爱因斯坦却认为事实上不会是这样。20世纪初,爱因斯坦就认识到,我们的时空观并不完善。他是通过分析电和磁相结合产生电磁辐射(例如光辐射)特性的规律得出这个结论的。他认为,如果光在一切测量中具有协调一致的特性的话,在物理学中光速必定扮演着主要角色。特别是,真空中的光速必须不变,无论光源和观察者做什么样的相对运动,真空光速总是每秒三十万千米。 17世纪,牛顿曾提出过一个相对性的经典说法。当时他主张,作为参照基准的参考框架,无论做什么样的匀速直线运动,都不会对实验(包括物理的运动)产生影响。爱因斯坦认为这种说法与他的电磁学理论格格不入,当他试图搞清楚以光速运动的观察者所看到的光波将会是什么样时,他遇到了纠缠不清的情景。于是他清醒地认识到,为了在物理学领域取得协调一致的答案,就不能把空间只是看成供我们生活居住的容器。它还必须具有某些特性,例如人们以高速运动时,时间尺度将会改变,同时,空间尺度也会改变。在这个意义上,空间和时间是缠绕在一起的,空间和时间原是同一件事物不同的相对表现形式。 牛顿的绝对时空就是哲学或人们通常意义上所感受的时空,即在每一刻,都对应整个宇宙的某一态。从牛顿的绝对时空看来,这星光传播过程中,时间就一直在变大,在膨胀。 现今世界上最具权威的美国《科学》杂志,最近一期一篇文章明确指出,宇宙膨胀不是光的多谱勒效应,是时空本身的膨胀,而实际天文观测证实的,包扩哈勃红移在内,都是时间膨胀的结果,其它都是围绕时间的膨胀展开的理论分析和推测。 分析时间的膨胀,就涉及时空本质的理解,就物理学而言,我们就有两种时空:牛顿的和爱因斯坦的。 牛顿的时空称绝对时空,表面看起来,它的时间和空间是毫不相关的,实际上,从它的引力所具有的无限大速度的假设,可以知道, 牛顿的绝对时空就是哲学或人们通常意义上所感受的时空,即在每一刻,都对应整个宇宙的某一态。从宇宙的各向同性和平滑性,知这一刻对一态虽然在观测上不可行,但理论和人们思维上却是可行的。空间的三维始终应对时间的一维,这是用思维观时空,是横向看时空,空间的三维和时间的一维一一对应,我称之为三一时空。三一时空的同时性并不是没有物理实质,如产生了量子纠缠的量子所具有的同时性。 爱因斯坦的时空称相对时空,它以观察者为核心,强调可观察,是用眼睛看时空,以光速为极限,将过去和现在联系在一起,是纵向看时空,时间和空间缠绕在一起,人称四维时空。爱因斯坦曾有过一个设想,当一个人以光速运动时,一道光在人眼前穿过,这个人所看到的光应为弯曲的。 时间的膨胀是观察者观察的结果,是四维时空的产物,时间倚观察者而变,观察者的时间代表着真实的唯一存在,是四维时空模型中时间的最大值;观察者的时间代表着此刻,若设这个时间为零,其它被观察体的时间都为负值。在观察者本身却无法发现时间膨胀的原因,必须横向看时空,用牛顿的绝对时空观,就能发现时间膨胀的原因。 例子:......>> 什么是量子,通俗点讲。量子是不是最小的,如果是,那么量子纠缠的是一个量子与另一个之间发生还是只是一 首先我得说,量子力学本身很难直观,但是你这两个问题我可以给你打个比方来说明。 有一个苹果,有三个口袋,苹果我放进其中一个口袋了,让你猜。对你来说,这是个概率问题。但是,每个袋子里有苹果的概率是%33。但是你看了一眼,在一个袋子里发现了苹果,那这个概率就不存在了。这就是波函数的塌缩。是观测引起的。 纠缠呢,有两个苹果,现在规定如果一个红的,另一个是就是绿的,那就构成了一个纠缠态。你看其中一个是红的,那另一个就立马变成了绿的。哪怕那个苹果已经飞到一光年之外。但是,在你观测之前,哪个是红的,哪个是绿的,在量子力学的范围里,这个问题,无解,只能说,各有50的机率。。 当然我得补充一下,我这个比喻其实是不恰当的,量子态是波粒二像性的。与苹果这种宏观物体的行为规律是完全不同的。 什么是“量子纠缠” 量子纠缠(quantum entanglement),或称量子缠结,是一种量子力学现象,其定义上描述复合系统(具有两个以上的成员系统)之一类特殊的量子态,此量子态无法分解为成员系统各自量子态之张量积(tensor product)。量子纠缠技术是安全的传输信息的加密技术,与超光速传递信息无关。尽管知道这些粒子之间“交流”的速度很快,但我们却无法利用这种联系以如此快的速度控制和传递信息。因此爱因斯坦提出的规则,也即任何信息传递的速度都无法超过光速,仍然成立。实际上的纠缠作用并不很远,而且一旦干涉其中的一方,纠缠态就会自动消除。 量子纠缠 到底“纠缠”个啥 目前人类居住的星球以及太阳系在深邃的宇宙看来都是及其渺小,这对纠缠的量子被分开后所变现的纠缠态,其实是本身的一个伴态而已2023-08-16 15:14:131
量子力学中,量子纠缠的机制是什么?
也许整体数学和整体数学公式,是互联网时代在中国发生的奇迹,整体数学公式和过去任何数学公式不同的是整体数学公式也是整体宇宙学定律,能够启发人们对宇宙人生的理解,2023-08-16 15:14:354
量子会相互纠缠,这是为什么?
是因为光子的质量可以说基本为0,传播速度就是光速。所以才会纠缠在一起。而且光亮子之间的时间一般都是停止的,就是可以实现一些瞬间移动。2023-08-16 15:15:174
如何通俗易懂得解释量子纠缠理论
测不准原理跟波粒二相性(可以相互推导)以及量子纠缠的哲学意义是等价的,不是观测的扰动问题。是因为我们所有的中学物理,基础假定中的质点(有自性的点)和刚体的概念是理想化和不存在的。唯物主义基于现代物理对物质的定义中物质是(离不开)运动的,潜在含有同一时刻(时间是相对假象),物质是在此又在彼(空间是相对假象)的。跟佛教中的物质定义非常接近(印顺《中观论颂讲记》)区别在于佛教中的物质是无自性(虚幻的现象存在)的,是刹那(时间相对)流及他性的。所以本质法无我,无自性。就是无常,刹那迁异。所有的事物即真(概率波)空,即俗(粒子)假。因为概率波的不可思维观察思议真空,那么存在也是遍法界存在的(只不过概率小而已,《华严经》讲一尘出生法界遍),只要没有观察思维(言语道断,心行处灭),它就是自在真如状态的,是不知而知的。所以万物这种状态是 一体同源 不二(处于量子纠缠 互相待立,《华严经探玄记》 称作 12 缘起生灭缚观,互相缚住仿佛存在的假象。彼此以对方存在为前提的虚假存在)的,可以超距作用。因为猫的生死也跟 时间-空间-物质微粒(根据 Minkovsky 对相对论的推论,一切本质(概率波存在)都在光速运动,时空物质相互依立) 一样是一种虚妄的假象。我们每个人其实都是时时刻刻刹那新陈代谢,生生死死的。所以死也是一种假象,因为死后不是断灭的什么都没有,一刹那在法界另外的时处马上有新的如幻生起。一旦即入无我无观察思维的不二状态,一切都是一个的 他维(分身)展现。所以可以一毛端见尘沙国土。也可以度百千劫(世界成坏周期)犹如弹指(毫秒)。2023-08-16 15:15:475
量子为何会发生纠缠的现象?为什么很多人不接受这个理论?
两个粒子的外部信息是共同的,一个纠缠量子动了,另外一个纠缠粒子便会互动。它们的内外部信息是一体的,永远没有距离,彼此不分。量子纠缠是一个内外信息的问题,小粒子可以纠缠,大粒子也可纠缠,两个纠缠的粒子信息是一样的。如果来了一个新粒子和其中的一个发生纠缠,就必须信息同化,自然多余的信息就给了那落单的粒子了。 由于爱因斯坦并未参加科摩会议,因为目前地球上面能干扰量子纠缠的环境基本没有,他出席了也没有任何的证明量子学还是在他的知识理论下。但他知道,量子纠缠在黑洞,及更小的等级时绝对会干扰量子纠缠,这还是他首次听到玻尔亲自阐述互补原理和对量子力学的诠释。2023-08-16 15:16:076
量子纠缠到底是什么呢?
元宇宙和NFT大骗局也开始上班了?2023-08-16 15:16:4414
量子纠缠到底是什么?被证实了意味着什么?
量子纠缠现象的真实存在,早已在实验中得到证实,而且早已应用到我们日常生活中。意味着我们对微观世界的认知还有很大的空白,没有完美的理论能解释这一现象2023-08-16 15:17:454
量子纠缠究竟可怕在哪里,为何让爱因斯坦都无法接受?
量子纠缠原理是由爱因斯坦提出的。他指出两个距离很远的粒子之间会有一种神秘的关联。而这种神秘的关联又造成了多种不一样的物质,因此他也没办法接受。2023-08-16 15:18:203
谁能通俗的解释一下什么叫量子纠缠?
测不准原理跟波粒二相性(可以相互推导)以及量子纠缠的哲学意义是等价的,不是观测的扰动问题。是因为我们所有的中学物理,基础假定中的质点(有自性的点)和刚体的概念是理想化和不存在的。唯物主义基于现代物理对物质的定义中物质是(离不开)运动的,潜在含有同一时刻(时间是相对假象),物质是在此又在彼(空间是相对假象)的。跟佛教中的物质定义非常接近(印顺《中观论颂讲记》)区别在于佛教中的物质是无自性(虚幻的现象存在)的,是刹那(时间相对)流及他性的。所以本质法无我,无自性。就是无常,刹那迁异。所有的事物即真(概率波)空,即俗(粒子)假。因为概率波的不可思维观察思议真空,那么存在也是遍法界存在的(只不过概率小而已,《华严经》讲一尘出生法界遍),只要没有观察思维(言语道断,心行处灭),它就是自在真如状态的,是不知而知的。所以万物这种状态是 一体同源 不二(处于量子纠缠 互相待立,《华严经探玄记》 称作 12 缘起生灭缚观,互相缚住仿佛存在的假象。彼此以对方存在为前提的虚假存在)的,可以超距作用。因为猫的生死也跟 时间-空间-物质微粒(根据 Minkovsky 对相对论的推论,一切本质(概率波存在)都在光速运动,时空物质相互依立) 一样是一种虚妄的假象。我们每个人其实都是时时刻刻刹那新陈代谢,生生死死的。所以死也是一种假象,因为死后不是断灭的什么都没有,一刹那在法界另外的时处马上有新的如幻生起。一旦即入无我无观察思维的不二状态,一切都是一个的 他维(分身)展现。所以可以一毛端见尘沙国土。也可以度百千劫(世界成坏周期)犹如弹指(毫秒)。2023-08-16 15:19:318
量子纠缠是什么原理
量子纠缠的原理:量子纠缠是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象。即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗被操作而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化 。量子纠缠是指量子态的一种性质。它是量子力学叠加原理的后果。量子纠缠的应用:量子纠缠是一种物理资源,如同时间、能量、动量等等,能够萃取与转换。应用量子纠缠的机制于量子信息学,很多平常不可行的事务都可以达成:量子密钥分发能够使通信双方共同拥有一个随机、安全的密钥,来加密和解密信息,从而保证通信安全。在量子密钥分发机制里,给定两个处于量子纠缠的粒子,假设通信双方各自接受到其中一个粒子,由于测量其中任意一个粒子会摧毁这对粒子的量子纠缠,任何窃听动作都会被通信双方侦测发觉。从理论上讲,即使这些粒子相隔数百万光年,它们仍然会瞬间抵消彼此的运动,并锁定它们在整个宇宙中永恒的联系。到目前为止,两个纠缠的粒子之间的最远距离约1400公里,这一项记录是由中国量子科学家创造,将地面上粒子与近地轨道上飞行“墨子号”卫星上粒子产生纠缠。2023-08-16 15:20:351
量子纠缠究竟是什么原理
量子纠缠是指量子态的一种性质。它是量子力学叠加原理的后果。量子纠缠是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象。即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化 。在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。扩展资料:量子纠缠的应用:量子纠缠是一种物理资源,如同时间、能量、动量等等,能够萃取与转换。应用量子纠缠的机制于量子信息学,很多平常不可行的事务都可以达成:1、量子密钥分发能够使通信双方共同拥有一个随机、安全的密钥,来加密和解密信息,从而保证通信安全。在量子密钥分发机制里,给定两个处于量子纠缠的粒子,假设通信双方各自接受到其中一个粒子,由于测量其中任意一个粒子会摧毁这对粒子的量子纠缠,任何窃听动作都会被通信双方侦测发觉。2、密集编码(superdense coding)应用量子纠缠机制来传送信息,每两个经典位元的信息,只需要用到一个量子位元,这科技可以使传送效率加倍。3、量子隐形传态应用先前发送点与接收点分享的两个量子纠缠子系统与一些经典通讯技术来传送量子态或量子信息(编码为量子态)从发送点至相隔遥远距离的接收点。4、量子算法(quantum algorithm)的速度时常会胜过对应的经典算法很多。但是,在量子算法里,量子纠缠所扮演的角色,物理学者尚未达成共识。有些物理学者认为,量子纠缠对于量子算法的快速运算贡献很大,但是,只倚赖量子纠缠并无法达成快速运算。5、在量子计算机体系结构里,量子纠缠扮演了很重要的角色。例如,在一次性量子计算机(one-way quantum computer)的方法里,必须先制备出一个多体纠缠态,通常是图形态(graph state)或簇态(cluster state),然后借着一系列的测量来计算出结果。参考资料:量子纠缠 百度百科2023-08-16 15:20:581
什么是量子纠缠 原理是什么 知乎
回答解释的是量子纠缠的现象,只是表述,没有解释其中的原理,为什么会这样没有说出来,知其然不知其所以然!题目是原理,不是现象。2023-08-16 15:21:154
量子为什么会纠缠?量子纠缠的原理?量子纠缠的原因,你怎么看呢?
是关于量子力学理论最著名的预测。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。量子纠缠的本质就是量子的关联性。那量子为什么会纠缠,其本质又是什么呢?要想了解这一点,还是得提一下相对论,大家都知道当代物理学有两大基础 - 相对论和量子力学。在提出到现在这两个理论经受了很多严格的实验,其正确性是毫无疑问的。而目前两个理论在根本架构上的冲突之处是:量子场论是建构在广义相对论的平坦时空下基本力的粒子场上。如果要透过这种相同模式来对引力场进行量子化,则主要问题是在广义相对论的弯曲时空架构,无法一如以往透过重整化的数学技巧来达成量子化描述,没办法用数学技巧得到有意义的有限值。相对地,例如量子电动力学中对于光子的描述,虽然仍会出现一些无限大值,但为数较少可以透过重整化方法可以将之消除,而得到实验上可量到的、具有意义的有限值。所以说广义相对论的修改方向是这两点:1、引力的成因不是时空弯曲的。广义相对论的时空背景是弯曲的时空,但不是引力的成因。2、引力的本源是时空。且描述引力量子化的时候一定要用“微分”思维来化解时空弯曲的尴尬。但引力不是时空弯曲造成的。引力可以说是一种时空性质。它反过来又会影响时空构建。且引力的作用是以光速传递的。那么量子纠缠所引发的“超光速”的讨论是否对相对论理论构成了挑战呢?答案又是否定的!别忘了量子力学的两大支柱互补原理【波和粒子在同一时刻是互斥的,但它们在更高层次上统一。】和不确定性原理【不确定性原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定】。所以在量子力学中微观粒子并不是界限分明的,而是一种行动诡异的“概率云”。这些粒子不会只存在一个位置上,也不会只从一个路线到达另一个位置。我们一般用波函数来描述这些粒子的行为和特征。而两个有共同来源的微观粒子之间,只要有一个粒子发生变化,另一个就会发生变化。这种变化是立刻发生的,这就是量子纠缠。大家有没有注意到,量子纠缠发生的机制是有限制的。并不是说随便两个粒子相距N千米距离远,都能发生量子纠缠。比如说地球上一个粒子不可能和100光年以外的一个粒子发生量子纠缠。两个或两个以上的粒子发生量子纠缠必须在一个系统中,而且粒子是有共同来源的。〈双光子系统〉比如:同一激光器产生光子场进行双偏分光,由于本身由同一激光器产生属`相干态"",那这二个分光产生的光子系统属〈相干纠缠态〉然后我们测量一个光子态某物理参量,会发现另一光子对应该物理参量也会同时改变,那么我们说对该〈双光子相干系统〉对该物理参量而言是一种量子纠缠态!量子纠缠说明在两个或两个以上的稳定粒子间,会有强的量子关联。例如在双光子纠缠态中,向左(或向右)运动的光子既非左旋,也非右旋,既无所谓的x偏振,也无所谓的y偏振,实际上无论自旋或其投影,在测量之前并不存在。在未测之时,二粒子态本来是不可分割的。那这样量子纠缠态产生原因就不难理解了,其实我们只要认为该双光子系统在分光前后是一个整体,那量子纠缠效应就很好理解了但实际上是这样吗?有人会说光子空间分离为二部分,怎么可能还是一个整体?关键点在于〈量子纠缠态〉的先决条件,双光子系统是一种相关联态,在没有解除相关联态前,它就是一个整体!量子力学是非定域的理论,这一点已被贝尔不等式【任何定域隐变量理论不可能重复量子力学的全部统计预言。】的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应。量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态,而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上,纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中。其实从量子纠缠本身的系统就可以看出它与互补原理和不确定性原理有紧密关系。不确定性原理体现了“联系”,即位置和动量的联系。互补的原理体现了“矛盾与统一。”两者结合的必然结果就是“纠缠”。”而且贝尔不等式是永久成立了,不可出现爱氏思考的那样。即通过隐变量理论可以完整解释物理系统所有可观测量的演化行为,从而避免掉任何不确信性或随机性。而且干涉量子纠缠的时候,量子纠缠态会立即消除,也就是这种关联态函数的描述现象终止。这也是说明了,量子纠缠的“局域”性。它不会像引力那样,具有“广域”性。但整个量子力学的非定域,其实也是一种“广域”,在这种“光域”下量子纠缠遵从一定的法则存在。再通俗一点举例解释可以这样理解,两个或两个以上的粒子的量子纠缠态是一体的东西,在一个波函数描述之下,和距离无关。就好像是两个人坐一个跷跷板玩。A和B坐在上面的时候,就有了联系。A下去,B必然上来;相反B下去,A立刻上来。但我们不能说这种联系是超距的,也就是A和B之间的变化是超光速完成的。要知道这和A和B直接的距离“无关”,与他们之间的联系态有关。2023-08-16 15:21:582
什么是量子纠缠
1、量子纠缠是一种量子力学现象,是指当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质的现象。2、量子纠缠这个概念物理上有点复杂,简单来说,就是两个粒子存在某种很强的联系(纠缠),从而可以把他们看成一体。即便他们在空间上分开了,某个或者某几个属性之和还是不变的,如果其中一个粒子的属性发生了变化,另一个粒子也会跟着产生相应的变化。关于量子纠缠:1、量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。2、量子纠缠就是因为不是所有的公式都可以因式分解 。 进一步说,就是态叠加原理的线性相加和概率论里的乘法原理之间的矛盾,简言之就是加法和乘法的矛盾。3、如果通过量子纠缠的粒子传递密码,制造很多对纠缠的粒子,将纠缠粒子的其中一半传输过去,等确认安全传输到了,对留下的一半进行测量使其坍缩到某一个态,传输过去的另一半也会同时坍缩到对应的态,这个态就可以作为加密解密的密码。2023-08-16 15:23:091
量子纠缠的本质是什么?
或许是信息的另一种传递形式吧?2023-08-16 15:23:2711
量子纠缠说明的哲学道理
在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,量子纠缠。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。哲学道理:映证了,客观世界既唯物又辩证的事实。特别的联系的普遍性、多样性,系统与要素、矛盾对立统一规律。2023-08-16 15:24:181
量子纠缠说明什么
量子纠缠说明大多数物理系统都能通过纠缠迅速到达热平衡状态。量子纠缠说明大多数物理系统都能通过纠缠迅速到达热平衡状态,具体时间与系统的尺度成正比。当粒子相互纠缠程度增加时,原本用来描述它们的信息会逐渐转变成对所有纠缠粒子的整体描述,最终关联会包含所有信息,单个粒子的信息则归于消灭,一旦到达这一步,粒子便进入一种平衡状态,它们的状态不会再经历任何变化,就像热茶冷却到室温一样。在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。以两颗向相反方向移动但速率相同的电子为例,即使一颗行至太阳边,一颗行至冥王星边,在如此遥远的距离下,它们仍保有关联性;亦即当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即时发生相应的状态变化。如此现象导致了鬼魅似的超距作用之猜疑,仿佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般,似与狭义相对论中所谓的定域性原理相违背。2023-08-16 15:24:271
量子纠缠是啥
量子纠缠说明大多数物理系统都能通过纠缠迅速到达热平衡状态。量子纠缠说明大多数物理系统都能通过纠缠迅速到达热平衡状态,具体时间与系统的尺度成正比。当粒子相互纠缠程度增加时,原本用来描述它们的信息会逐渐转变成对所有纠缠粒子的整体描述,最终关联会包含所有信息,单个粒子的信息则归于消灭,一旦到达这一步,粒子便进入一种平衡状态,它们的状态不会再经历任何变化,就像热茶冷却到室温一样。在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。以两颗向相反方向移动但速率相同的电子为例,即使一颗行至太阳边,一颗行至冥王星边,在如此遥远的距离下,它们仍保有关联性;亦即当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即时发生相应的状态变化。如此现象导致了鬼魅似的超距作用之猜疑,仿佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般,似与狭义相对论中所谓的定域性原理相违背。2023-08-16 15:24:441
什么是量子纠缠?
量子纠缠是一种量子力学现象,它描述了两个或多个粒子之间的相互作用,导致它们在某些重要方面处于一种紧密联系和相互依赖的状态。如果两个粒子发生纠缠,它们就无法被单独描述,而必须以系统方式考虑。这是一种非常奇特的情况,纠缠包含了一些令人意想不到的属性,如“量子超越性”和“非局域性”。在此介绍量子纠缠的意义、原因以及它对量子计算和通信的影响等方面的知识。一、量子纠缠的意义量子纠缠是一种量子态之间的相互关联,如果两个粒子发生纠缠,那么这两个粒子组成一个整体,其存在状态是全局性地相关的。一个量子态可以表示为粒子上所有可实现观察的状态概率分布的线性组合,其中每个态都自带一个复数振幅相位,称为量子态叠加。然而,当两个或更多粒子发生纠缠时,它们的量子态将不再是各自独立的,而是形成一种新的状态,其中每个粒子的波函数依赖于系统中其他粒子的状态。这里的重点是,对其中的任何一个粒子进行测量,都会直接影响其他粒子的测量结果。这种关联意味着,两个粒子可能在同一物理属性上产生协定的值,而彼此之间没有任何显著的联系。二、量子纠缠的原因量子纠缠起源于量子力学的基本原理,具有物理上不可分割性和非局域性。在量子力学中,纠缠仅发生在最小粒子层面,即由量子位组成的系统。也就是说,量子纠缠是由量子力学中粒子在相干叠加态下的相互作用所导致的。当交互作用被打破时(例如当粒子之间存在空气等介质时),它们将重新展示它们独特的行为。在这种情况下,它们仍然保持量子性,但仅与周围环境相互作用,并且预期的量子纠缠将不再存在。三、量子纠缠对量子计算的影响量子计算依赖于量子处理器中大量的配置量子纠缠,产生“量子超越性”的效应,与传统计算机所用算法不同。量子状态的叠加和纠缠为这类计算带来了基础物理门限,这些门限已被证明将引发改变计算机科学和互联网的商业和政治影响。与纠缠中的非局域性相关的概念——密集编码——成为了现代密码学的一个早期决策解决方案之一,并已经在量子通信中有所实现。另一方面,激光测量,利用量子纠缠高效地拓展光学测量功能,提高了多种仪器灵敏度,例如低噪声激光亚毫秒制造。2023-08-16 15:25:221
量子纠缠证明了什么
量子纠缠证明大多数物理系统都能通过纠缠迅速到达热平衡状态,具体时间与系统的尺度成正比。当粒子相互纠缠程度增加时,原本用来描述它们的信息会逐渐转变成对所有纠缠粒子的整体描述,最终关联会包含所有信息,单个粒子的信息则归于消灭,一旦到达这一步,粒子便进入一种平衡状态,它们的状态不会再经历任何变化,就晌埋像热茶冷却到室温一样。案例以两颗向相反方向移动但速率相同的电子为例,即使一颗行至太阳边,一颗行至冥王星边,在如此遥远的距离下,它们仍保有关联性(correlation);亦即当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即时发生相应的状态变化。如此现象导致了鬼魅似的超距作用之猜疑,仿佛两颗电子拥有超光速的秘密通信型谨州一般,似与狭义相对论中所谓的定域性原理相违背。这也是当初阿尔伯特·爱因斯坦与同僚玻理斯·波多斯基、纳森·罗森于1935年提出的EPR佯谬来质疑量子力学完备性的理由。2023-08-16 15:25:481
量子力学定律
量子力学三大定律及其解释1,量子力学第一定律解释,超光速 ;2,量子力学第二定律解释,宇宙无引力,举例: 光子可以克服所有引力自由传播,纠缠;3,量子力学第三定律解释,宇宙神学,举例,我不测量猫,薛定谔的猫就不死,我不测量猫,薛定谔的猫就不活。量子力学定律解释,量子的纠缠状态量子之间的特性最让人着迷的就是“量子纠缠”了,在物理学中可以说鼎鼎大名,曾经很多著名的物理学家对量子的这些特性都感觉到很惊讶,比如爱因斯坦就对量子的纠缠状态做出过自己的看法,他称“量子纠缠”是:鬼魅一样的超远距离作用,但是这并不是爱因斯坦不认可量子力学,相反爱因斯坦也是量子力学的奠基人之一,他只是认为目前科学研究不够,没办法搞清楚量子纠缠的原理,并且相信在未来人类肯定可以搞明白量子发生纠缠的原因。量子力学定律解释,量子的叠加状态薛定谔的猫,相信很多人都了解过,通过的实验,让量子的状态影响现实中的物体,从而让可怜的猫咪陷入了悖论之中——我们无法搞清楚猫咪的状态,死亡和生存都有可能,这个时候猫咪其实和量子中的叠加状态一样,两种状态都有可能存在,如果不主动观察,就没办法发现猫咪的确切状态,在量子发生叠加时也是一样,很多量子可能是“波”也有可能是“粒子”,比如光子和光波,是两种可以转换的状态。但是在研究者没有观察时,无法知晓粒子的状态。量子力学定律解释,弦理论是真的吗。说起量子力学和相对论的矛盾,就不得不提起弦理论,可以说弦理论是一个证明宇宙本质的理论,可惜的是,我们一直无法证实弦理论的真实性,如果在未来有一天可以证实,我们就可以搞明白宇宙的诞生和诸多困扰我们已久的难题,可以说人类的文明会迎来一次改变,因为在弦理论中,我们所处的宇宙是多维的,人类感觉到的宇宙是9+1维时空中的D3膜。2023-08-16 15:26:061
什么是量子纠缠?
量子纠缠是一种量子力学现象,它描述了两个或多个粒子之间的相互作用,导致它们在某些重要方面处于一种紧密联系和相互依赖的状态。如果两个粒子发生纠缠,它们就无法被单独描述,而必须以系统方式考虑。这是一种非常奇特的情况,纠缠包含了一些令人意想不到的属性,如“量子超越性”和“非局域性”。在此介绍量子纠缠的意义、原因以及它对量子计算和通信的影响等方面的知识。一、量子纠缠的意义量子纠缠是一种量子态之间的相互关联,如果两个粒子发生纠缠,那么这两个粒子组成一个整体,其存在状态是全局性地相关的。一个量子态可以表示为粒子上所有可实现观察的状态概率分布的线性组合,其中每个态都自带一个复数振幅相位,称为量子态叠加。然而,当两个或更多粒子发生纠缠时,它们的量子态将不再是各自独立的,而是形成一种新的状态,其中每个粒子的波函数依赖于系统中其他粒子的状态。这里的重点是,对其中的任何一个粒子进行测量,都会直接影响其他粒子的测量结果。这种关联意味着,两个粒子可能在同一物理属性上产生协定的值,而彼此之间没有任何显著的联系。二、量子纠缠的原因量子纠缠起源于量子力学的基本原理,具有物理上不可分割性和非局域性。在量子力学中,纠缠仅发生在最小粒子层面,即由量子位组成的系统。也就是说,量子纠缠是由量子力学中粒子在相干叠加态下的相互作用所导致的。当交互作用被打破时(例如当粒子之间存在空气等介质时),它们将重新展示它们独特的行为。在这种情况下,它们仍然保持量子性,但仅与周围环境相互作用,并且预期的量子纠缠将不再存在。三、量子纠缠对量子计算的影响量子计算依赖于量子处理器中大量的配置量子纠缠,产生“量子超越性”的效应,与传统计算机所用算法不同。量子状态的叠加和纠缠为这类计算带来了基础物理门限,这些门限已被证明将引发改变计算机科学和互联网的商业和政治影响。与纠缠中的非局域性相关的概念——密集编码——成为了现代密码学的一个早期决策解决方案之一,并已经在量子通信中有所实现。另一方面,激光测量,利用量子纠缠高效地拓展光学测量功能,提高了多种仪器灵敏度,例如低噪声激光亚毫秒制造。2023-08-16 15:26:151
为什么会出现量子纠缠
测不准原理跟波粒二相性(可以相互推导)以及量子纠缠的哲学意义是等价的,不是观测的扰动问题。是因为我们所有的中学物理,基础假定中的质点(有自性的点)和刚体的概念是理想化和不存在的。唯物主义基于现代物理对物质的定义中物质是(离不开)运动的,潜在含有同一时刻(时间是相对假象),物质是在此又在彼(空间是相对假象)的。跟佛教中的物质定义非常接近(印顺《中观论颂讲记》)区别在于佛教中的物质是无自性(虚幻的现象存在)的,是刹那(时间相对)流及他性的。所以本质法无我,无自性。就是无常,刹那迁异。所有的事物即真(概率波)空,即俗(粒子)假。因为概率波的不可思维观察思议真空,那么存在也是遍法界存在的(只不过概率小而已,《华严经》讲一尘出生法界遍),只要没有观察思维(言语道断,心行处灭),它就是自在真如状态的,是不知而知的。所以万物这种状态是 一体同源 不二(处于量子纠缠 互相待立,《华严经探玄记》 称作 12 缘起生灭缚观,互相缚住仿佛存在的假象。彼此以对方存在为前提的虚假存在)的,可以超距作用。因为猫的生死也跟 时间-空间-物质微粒(根据 Minkovsky 对相对论的推论,一切本质(概率波存在)都在光速运动,时空物质相互依立) 一样是一种虚妄的假象。我们每个人其实都是时时刻刻刹那新陈代谢,生生死死的。所以死也是一种假象,因为死后不是断灭的什么都没有,一刹那在法界另外的时处马上有新的如幻生起。一旦即入无我无观察思维的不二状态,一切都是一个的 他维(分身)展现。所以可以一毛端见尘沙国土。也可以度百千劫(世界成坏周期)犹如弹指(毫秒)。2023-08-16 15:26:433
为什么会产生量子纠缠的现象?
两个粒子的外部信息是共同的,一个纠缠量子动了,另外一个纠缠粒子便会互动。它们的内外部信息是一体的,永远没有距离,彼此不分。量子纠缠是一个内外信息的问题,小粒子可以纠缠,大粒子也可纠缠,两个纠缠的粒子信息是一样的。如果来了一个新粒子和其中的一个发生纠缠,就必须信息同化,自然多余的信息就给了那落单的粒子了。在外来粒子取代原有粒子的同时,在外部信息改变中,粒子内部信息同时发生改变。知识拓展:量子纠缠(quantum entanglement),或称量子缠结,是一种量子力学现象,是1935年由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出的一种波,其量子态表达式:其中x1,x2分别代表了两个粒子的坐标,这样一个量子态的基本特征是在任何表象下,它都不可以写成两个子系统的量子态的直积的形式。定义上描述复合系统(具有两个以上的成员系统)之一类特殊的量子态,此量子态无法分解为成员系统各自量子态之张量积(tensor product)。量子纠缠技术是安全的传输信息的加密技术,与超光速传递信息相关。尽管知道这些粒子之间“交流”的速度很快,但我们目前却无法利用这种联系以如此快的速度控制和传递信息。因此爱因斯坦提出的规则,也即任何信息传递的速度都无法超过光速,仍然成立。实际上的纠缠作用并不很远,而且一旦干涉其中的一方,纠缠态就会自动消除。理论产生从19世纪末到20世纪初,量子力学快速发展并完善起来,解决了许多经典理论不能解释的现象,大量的实验事实及实际应用也证明了量子力学是一个成功的物理理论。但是关于量子力学的基本原理的理解却存在不同的解释。众多的物理学家在自己观点的指引下,对量子力学的基本解释提出了自己的看法,主要有三种:传统解释、PTV系统解释和统计解释,这三种解释之间既有区别又有联系。传统解释出发点是量子假设,强调微观领域内每个原子过程或基元中存在着本质的不连续,其核心思想是玻尔的互补原理(并协原理),还接受了玻恩对态函数的概率解释,并把这种概率理解为是同一个粒子在给定时刻出现在某处的概率密度。PTV系统解释的代表是玻姆,这种解释试图通过构造各种隐变量量子论来寻找量子力学的决定论基础,即为态函数的概率解释建构决定论的基石,目的是在微观物理学领域内恢复决定论和严格因果性,消除经典世界同量子世界的独特划分,回到经典物理学的预设概念,建立物理世界的统一说明。统计解释认为态函数是对统计系统的描述,量子理论是关于系统的统计理论,这个系统是由全同地(或相似的)制备的系统组成,不需要一个预先确定的动力学变量的集合,是一种最低限度的系统解释。上面讲到三种观点之间,是既有联系又有区别,正是由于各方都坚持己见,才有了著名的爱因斯坦与玻尔之间的论战。(爱因斯坦说:“上帝不掷骰子。”玻尔说:“亲爱的爱因斯坦不要指挥上帝做什么。”)量子纠缠才被爱因斯坦以一个悖论的疑问提出。量子纠缠就此提出。1927年9月,玻尔在科摩会议中首度公开地演讲他的互补原理,由于他采用了大量的哲学语言来阐释互补原理,使大家感到震惊与困惑。当时大多数人对于测不准关系及互补原理的深刻内涵还不大明了。几个星期后在布鲁塞尔举行的第五届solvya会议,包括玻尔、爱因斯坦、玻恩、薛定谔、海森堡等世界最著名的科学家都出席了这项盛会。玻尔在会议中重述了他在科摩会议上的观点。由于爱因斯坦并未参加科摩会议,因为目前地球上面能干扰量子纠缠的环境基本没有,他出席了也没有任何的证明量子学还是在他的知识理论下。但他知道,量子纠缠在黑洞,及更小的等级时绝对会干扰量子纠缠,这还是他首次听到玻尔亲自阐述互补原理和对量子力学的诠释。2023-08-16 15:26:591
什么是量子纠缠
量子纠缠是一种量子力学现象,它描述了两个或多个粒子之间的相互作用,导致它们在某些重要方面处于一种紧密联系和相互依赖的状态。如果两个粒子发生纠缠,它们就无法被单独描述,而必须以系统方式考虑。这是一种非常奇特的情况,纠缠包含了一些令人意想不到的属性,如“量子超越性”和“非局域性”。在此介绍量子纠缠的意义、原因以及它对量子计算和通信的影响等方面的知识。一、量子纠缠的意义量子纠缠是一种量子态之间的相互关联,如果两个粒子发生纠缠,那么这两个粒子组成一个整体,其存在状态是全局性地相关的。一个量子态可以表示为粒子上所有可实现观察的状态概率分布的线性组合,其中每个态都自带一个复数振幅相位,称为量子态叠加。然而,当两个或更多粒子发生纠缠时,它们的量子态将不再是各自独立的,而是形成一种新的状态,其中每个粒子的波函数依赖于系统中其他粒子的状态。这里的重点是,对其中的任何一个粒子进行测量,都会直接影响其他粒子的测量结果。这种关联意味着,两个粒子可能在同一物理属性上产生协定的值,而彼此之间没有任何显著的联系。二、量子纠缠的原因量子纠缠起源于量子力学的基本原理,具有物理上不可分割性和非局域性。在量子力学中,纠缠仅发生在最小粒子层面,即由量子位组成的系统。也就是说,量子纠缠是由量子力学中粒子在相干叠加态下的相互作用所导致的。当交互作用被打破时(例如当粒子之间存在空气等介质时),它们将重新展示它们独特的行为。在这种情况下,它们仍然保持量子性,但仅与周围环境相互作用,并且预期的量子纠缠将不再存在。三、量子纠缠对量子计算的影响量子计算依赖于量子处理器中大量的配置量子纠缠,产生“量子超越性”的效应,与传统计算机所用算法不同。量子状态的叠加和纠缠为这类计算带来了基础物理门限,这些门限已被证明将引发改变计算机科学和互联网的商业和政治影响。与纠缠中的非局域性相关的概念——密集编码——成为了现代密码学的一个早期决策解决方案之一,并已经在量子通信中有所实现。另一方面,激光测量,利用量子纠缠高效地拓展光学测量功能,提高了多种仪器灵敏度,例如低噪声激光亚毫秒制造。2023-08-16 15:27:071