量子纠缠是什么意思你相信吗(最近朋友圈刷屏了)

  你相信量子纠缠吗?“波尔,上帝不掷骰子。”“爱因斯坦,别去指挥上帝该怎么做。”量子纠缠最初是由爱因斯坦提出来的,用来反驳量子的不确定性原理。

量子纠缠是什么意思你相信吗

  因为爱因斯坦很看不惯量子不确定性原理,量子的状态在观察前是无法确定的,是处于多种状态的,一旦观察就会造成量子坍缩,从而确定状态,正是这种“观察者效应”,让量子力学变得诡异了起来。

  薛定谔也接着力挺爱因斯坦,然后提出了著名的物理学神兽“薛定谔的猫”,有一个密封装置,里面有一只猫,而且还有一个密封的毒气装置,但是有一些有50%几率可以衰变的粒子,而一旦衰变,就会通过种种反应,最后打破装置,释放毒气,从而导致猫死去。

  那么问题来了,观察前,我们是不知道粒子是否发生衰变,那么就处于量子叠加状态,那么猫呢?也处于生死的叠加状态?显然是不符合常理的。

量子纠缠是什么意思你相信吗

  后来爱因斯坦为了反驳这种理论,提出了一个思维实验,就是量子纠缠。

  先找出两个粒子,通过实验让它们处于量子纠缠状态,这样它们一个无论变换什么状态,另一个就会做出相同的变化。

  让这两个粒子纠缠的粒子相隔一光年,由于没有观察,假设有两个状态处于叠加,比如同时向右旋转,又同时向左旋转。

量子纠缠是什么意思你相信吗

  通过观察一个粒子,一旦确定它是向右旋转的,那么一光年外的粒子必然也是处于向右旋转的,这样我们就在一瞬间知道了一光年外的信息,显然是违背相对论的,因为信息的传播速度超过了光速。

  不过却被反驳道,因为两个粒子并没有交换信息,我们所获得的信息只是这个粒子的自然变化,并没有和一光年外的粒子发生交互,所以也就不存在信息增量,所以说并没有违背相对论。

  不过由于受限于当时的科学技术,没有办法做出这个实验,所以大家都争论不休,谁也不服谁。

量子纠缠是什么意思你相信吗

  后来有人提出了一个实验,得出了一个不等式,只要验证违反了一个不等式,就可以说明量子纠缠是存在的,这个不等式就叫做贝尔不等式。

  今年的物理学奖颁向量子纠缠的三位科学家,他们分别是阿兰·阿斯佩,约翰·克劳泽以及安东·塞林格,以表彰他们用纠缠光子进行实验,证明了贝尔不等式不成立,并以此开创量子信息科学。

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