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。



  • 閲忓瓙绾犵紶鏄浠涔鍘熺悊
    绛旓細浜屻閲忓瓙绾犵紶鐨鐗规 閲忓瓙绾犵紶鍏锋湁闈炲父濂囩壒涓斿疄鐢ㄧ殑鐗规с備竴鏃︿袱涓噺瀛愭瘮鐗瑰彂鐢熺籂缂狅紝瀹冧滑涔嬮棿鐨勭姸鎬佸皢鏄畬鍏ㄧ浉鍏崇殑銆傝繖鎰忓懗鐫濡傛灉涓涓噺瀛愭瘮鐗圭殑鐘舵佸彂鐢熸敼鍙橈紝鍙︿竴涓噺瀛愭瘮鐗圭殑鐘舵佷篃浼氱珛鍗冲彂鐢熺浉搴旂殑鍙樺寲銆傚嵆浣垮畠浠箣闂寸殑璺濈鍐嶈繙锛岃繖绉嶅彉鍖栦篃鏄灛鏃剁殑锛屼笉鍙楀厜閫熼檺鍒躲傝繖涓鐗规т负閲忓瓙閫氫俊鍜岄噺瀛愯绠楁彁渚涗簡...
  • 閲忓瓙浼氱浉浜绾犵紶,閭d箞瀹冪殑鏈川鍘熷洜鏈夊摢浜?
    绛旓細闂鐨勭瓟妗堝洖椤惧畬閲忓瓙绾犵紶鎻愬嚭鐨勫巻鍙诧紝鎴戜滑瑕佹潵鍥炲埌寮澶寸殑闂锛閲忓瓙涓轰粈涔堜細鐩镐簰绾犵紶锛绛旀鏄細鍥犱负瀹堟亽銆傛棤璁烘槸鍔ㄩ噺瀹堟亽銆佽鍔ㄩ噺瀹堟亽杩樻槸鍚勮嚜瀹堟亽锛屼竴鍫嗗叧鑱斿湪涓璧风殑寰绮掑瓙鐨勬暣浣撶墿鐞嗛噺閮藉繀椤诲畧鎭掞紒绗簩涓棶棰橈細閲忓瓙绾犵紶鐨瓒呰窛浣滅敤鐨勬湰璐ㄥ師鍥犳槸浠涔堬紵绛旀鏄細寰绮掑瓙鐨勫彔鍔犳併傜粓鏋侀棶棰橈細鍙犲姞鎬佹湰璐ㄤ笂鍙...
  • 閲忓瓙浼氱浉浜绾犵紶,閭d箞瀹冪殑鏈川鍘熷洜鏄浠涔?
    绛旓細鎵浠ワ紝鐜板湪鏈夊叧閲忓瓙鐨勭爺绌堕兘鏄湪鍒╃敤褰㈣薄鎬濈淮锛屼粠鐜板疄鍏ユ墜杩涜鐮旂┒銆傜幇鍦ㄥ悇鍥界殑鐮旂┒閮借繕澶勫湪鐜拌薄缁熻銆佸綊绾炽佹荤粨闃舵锛岃鎯崇湡姝f彮闇查噺瀛愮殑鏈川杩樻湁涓涓浉褰撻暱鐨勮繃绋嬨傚洜姝わ紝瑕佺湡姝f彮闇閲忓瓙绾犵紶鐨鍘熷洜銆佷互鍙婇噺瀛愮籂缂犵殑鏈川锛屽氨闇瑕佹洿闀跨殑鏃堕棿鎵嶈兘瀹炵幇銆閲忓瓙涓轰粈涔堜細绾犵紶 閲忓瓙绾犵紶鏄噺瀛愪笘鐣屼竴绉嶄护浜烘儕濂囩殑鐜拌薄...
  • 澶у閮界煡閬閲忓瓙绾犵紶,鍙涓轰粈涔堜細绾犵紶,鏄粈涔堝師鐞
    绛旓細娴嬩笉鍑嗗師鐞嗚窡娉㈢矑浜岀浉鎬э紙鍙互鐩镐簰鎺ㄥ锛変互鍙閲忓瓙绾犵紶鐨鍝插鎰忎箟鏄瓑浠风殑锛屼笉鏄娴嬬殑鎵板姩闂銆傛槸鍥犱负鎴戜滑鎵鏈夌殑涓鐗╃悊锛屽熀纭鍋囧畾涓殑璐ㄧ偣锛堟湁鑷х殑鐐癸級鍜屽垰浣撶殑姒傚康鏄悊鎯冲寲鍜屼笉瀛樺湪鐨勩傚敮鐗╀富涔夊熀浜庣幇浠g墿鐞嗗鐗╄川鐨勫畾涔変腑鐗╄川鏄紙绂讳笉寮锛夎繍鍔ㄧ殑锛屾綔鍦ㄥ惈鏈夊悓涓鏃跺埢锛堟椂闂存槸鐩稿鍋囪薄锛夛紝鐗╄川鏄湪姝...
  • 閲忓瓙浼氱籂缂犵殑鏈川鍘熷洜鏄浠涔?鏈夋病鏈夊悎鐞嗙殑瑙i噴?
    绛旓細2. 褰撴垜浠瘯鍥惧绾犵紶绮掑瓙杩涜娴嬮噺鏃讹紝鎻忚堪瀹冧滑鐨勬尝鍑芥暟浼氬潔缂╂垚涓や釜鐙珛鐨勯噺瀛愭併傝繖涓鍧嶇缉杩囩▼鏄灛鏃朵笖闅忔満鐨勶紝涓嶄細浼犻掍换浣曞彲鐢ㄧ殑淇℃伅銆3. 鏈鏂扮殑绉戝鐮旂┒琛ㄦ槑锛屼竴鏃︽尝鍑芥暟鍧嶇缉锛岀籂缂犵殑绮掑瓙灏卞彉鎴愪簡鐙珛鐨勫疄浣撱傜綉缁滀笂鏈変竴浜涘叧浜閲忓瓙绾犵紶鐨璇В锛屾瘮濡傝涓哄畠鑳藉浠ヨ秴鍏夐熶紶閫掍俊鎭紝鎴栬呬笌鎰忚瘑銆佺伒榄傛湁鍏...
  • 閲忓瓙涓轰綍浼鍙戠敓绾犵紶鐨鐜拌薄?涓轰粈涔堝緢澶氫汉涓嶆帴鍙楄繖涓悊璁?
    绛旓細4. 鍦ㄥ畤瀹欑殑涓嶅悓灏哄害涓婏紝濡傞摱娌虫槦绯汇侀摱娌崇郴娆$兢銆佹湰鏄熺郴缇ゃ佹湰瓒呮槦绯诲洟鐩磋嚦鎬绘槦绯伙紝濂囩偣鐨勭淮搴︿緷娆″鍔犮傝繖绉嶅缁村害鐨勫瓨鍦ㄥ彲鑳借В閲婁簡涓轰粈涔鎴戜滑瑙傚療鍒扮殑閲忓瓙绾犵紶鐜拌薄濡傛澶嶆潅銆5. 寰绮掑瓙锛屽鐢靛瓙銆佸厜瀛愩佸じ鍏嬨佷腑寰瓙绛夛紝鍙兘鍏锋湁楂樹簬涓夌淮鐨勭壒鎬с傚紩鍔涘瓙锛屼綔涓洪噺瀛愬姏瀛︿腑鐨勫熀鏈矑瀛愶紝鍙兘鏄簲缁存垨鏇撮珮...
  • 閲忓瓙绾犵紶鏄浠涔鍘熺悊
    绛旓細3. 绾犵紶鎬佷繚鐪熷害楂橈細鍗充娇鍏朵腑涓涓噺瀛愪綋绯荤殑鐘舵佽娴嬮噺锛屽彟涓涓綋绯荤殑鎬佷篃浼氱浉搴旂‘瀹氾紝杩欎綋鐜颁簡閲忓瓙闈炲眬鍩熸э紝瀵逛簬閲忓瓙閫氫俊鍜岃绠楁妧鏈嚦鍏抽噸瑕併4. 搴旂敤浜庨噺瀛愰氫俊涓庤绠楋細绾犵紶鎬佺殑鐗规畩鎬ц川浣垮叾鍦ㄩ噺瀛愰氫俊鍜岄噺瀛愯绠楅鍩熷叿鏈夊法澶ф綔鍔涳紝鏈夋湜鎺ㄥ姩淇℃伅鎶鏈鍩熺殑闈╁懡鎬ц繘姝ャ備互涓婂唴瀹圭患鍚堜簡鍏充簬閲忓瓙绾犵紶鐨鍩烘湰...
  • 閲忓瓙绾犵紶鏄浠涔鍘熺悊
    绛旓細杩欑绁炲鐨勫叧绯诲苟涓嶆槸绠鍗曞湴閫氳繃鐩镐簰浣滅敤鑰屼骇鐢熺殑锛屽湪閲忓瓙鍔涘涓紝涓涓郴缁熺殑鐘舵佸彲浠ヨ〃绀轰负涓涓尝鍑芥暟锛岃岃繖涓尝鍑芥暟鍖呭惈浜嗗叧浜庤绯荤粺鐨勬墍鏈変俊鎭傚綋涓や釜閲忓瓙浣撶郴鍙戠敓绾犵紶鏃讹紝瀹冧滑鐨勬尝鍑芥暟涔嬮棿鐨勫叧绯诲氨浼氬彉寰楅潪甯稿鏉傦紝浠ヨ嚦浜庢垜浠棤娉曠敤浠讳綍缁忓吀鐨勬柟寮忔潵鎻忚堪瀹冧滑鐨勭姸鎬併閲忓瓙绾犵紶鐨涓涓噸瑕佺壒鐐规槸瀹冨叿鏈夐噺瀛...
  • 閲忓瓙绾犵紶鏄浠涔鍘熺悊
    绛旓細2. 閲忓瓙绾犵紶鐨鐗规 閲忓瓙绾犵紶鍏锋湁闈炲眬鍩熸у拰鐬椂鎬х殑鐗规с備竴鏃︿袱涓噺瀛愭瘮鐗瑰彂鐢熺籂缂狅紝瀹冧滑涔嬮棿鐨勭姸鎬佸皢鏄畬鍏ㄧ浉鍏崇殑銆傝繖鎰忓懗鐫濡傛灉涓涓噺瀛愭瘮鐗圭殑鐘舵佸彂鐢熸敼鍙橈紝鍙︿竴涓噺瀛愭瘮鐗圭殑鐘舵佷篃浼氱珛鍗冲彂鐢熺浉搴旂殑鍙樺寲锛岃繖绉嶅彉鍖栦笉鍙楀厜閫熼檺鍒躲3. 閲忓瓙绾犵紶鐨勫簲鐢 閲忓瓙绾犵紶鍦ㄩ噺瀛愰氫俊鍜岄噺瀛愯绠楅鍩熷叿鏈夊箍娉涚殑搴旂敤鍓嶆櫙...
  • 閲忓瓙绾犵紶鏄浠涔鍘熺悊,鏈変粈涔堝簲鐢ㄥ悧?
    绛旓細閲忓瓙绾犵紶閫氫織瑙i噴濡備笅锛氱畝鍗曠殑鐞嗚В锛屽氨鏄綋涓や釜绮掑瓙杩涘叆涓绉嶆墍璋撶殑閲忓瓙绾犵紶鎬佹椂锛屼袱鑰呬箣闂村氨浠夸經寤虹珛浜嗘煇绉嶇绉樼殑淇℃伅閫氶亾涓鏍凤紝褰撳鍏朵腑涓涓矑瀛愭柦鍔犵姸鎬佹敼鍙樻椂锛屽彟涓涓矑瀛愬皢鐩稿弽鏀瑰彉锛屽绮掑瓙A宸︽棆锛岀矑瀛怋灏变細璺熺潃鍙虫棆锛屼互姝ょ被鎺ㄣ傚湪閲忓瓙鍔涘閲岋紝褰撳嚑涓矑瀛愬湪褰兼鐩镐簰浣滅敤鍚庯紝鐢变簬鍚勪釜绮掑瓙鎵鎷ユ湁鐨勭壒鎬...
  • 扩展阅读:量子纠缠与心理疾病 ... 生儿子说明你前世 ... “量子纠缠”有多可怕 ... 量子纠缠和心理感应 ... 孽缘一般纠缠多久 ... 夫妻绝对是注定的 ... 量子纠缠的真正原因 ... 长期想念对方有感应吗 ... 量子纠缠的男女很相似吗 ...

    本站交流只代表网友个人观点,与本站立场无关
    欢迎反馈与建议,请联系电邮
    2024© 车视网