通俗解释下的量子纠缠理论,幽灵般的超距作用,什么是量子纠缠?

如题所述

量子纠缠很不同却也难以理解,不过也有方法可以让它很容易被理解。

加拿大多伦多大学的艾玛尔(Amar Vutha)的解释如下:量子计算机、量子密码学和与量子相关的东西都经常在新闻中被报道。关于他们的文章不可避免的都会提到纠缠,量子物理学的性质使得这些神奇的装置成为现实。

爱因斯坦将纠缠称为“幽灵般的超距作用”,这个名字逐渐被人们了解认识。远远超过建造量子计算机、在其他方面理解和利用纠缠也是非常有用的。举个例子,它可以用来测量引力波得到更精确的数据,是我们更好理解特殊材料的性质。它在其他领域也可以更准确的揭露:我一直研究粒子是怎么彼此碰撞形成纠缠,想理解它是如何影响原子钟的精确程度。

守恒定律守恒定律是所有物理学中最普遍最重要的概念。能量守恒定律是说一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变(它可以转换成电能、机械能或者热能等其他能量)。这个定律是我们所有机器运作的基础,不论他们是蒸汽机还是电车。守恒定律像是一种会计账户:你能改变周围少量的能量,但是总量必须保持一致。

动量守恒(动量是质量乘以速度)可以解释两个不同体重的滑冰运动员互相推开彼此,两人中体重轻的那个人可以滑的更快更远。这条定律也解释了那个著名的格言:对于每一个力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。(再一次拿滑冰运动员举例)角动能守恒则解释了一个旋转的滑冰运动员可以通过抓住她的手臂让自己更快的接近她。

法国的花样滑冰运动员加布里埃拉·帕帕达吉斯(Gabriella Papadakis)和吉约姆·西泽龙(Guillaume Cizeron)2019年在白俄罗斯举行的欧洲花样滑冰锦标赛证明了守恒定律的影响这些守恒定律已经通过实验证明了在宇宙中的大范围里他们都是起作用的,这个大范围从遥远星系里的黑洞一直到最小的旋转电子。

与量子有关的补充想象你自己在森林中有一个美好的徒步旅行。你在小路上遇到岔路,不过你无法决定到底走左边还是右边。通往左边的小路漆黑但尽头有美景;通往右边的小路阳光明媚但路途崎岖。你最后决定走右边,但仍心心念念左边那条路。在量子世界中,你两条路都可以选择。对于量子力学系统(其中所有的东西都是完全与高温和外部扰动分离),里面的规则更是有趣。像是抽陀螺,举个例子,一个原子可以保持顺时针旋转,亦或者保持逆时针旋转。尽管和抽陀螺不像,它仍然可以保持[顺时针旋转]+[逆时针旋转]的状态。量子系统可以加到一起也可以减去。从数学角度说,组合量子态的规则同样可以被描述成向量的加减规则。对于这样一个量子态组合,这个世界是叠加重合的。在奇怪的量子效应背后你可能听说过双缝实验或者波粒二象性。

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第1个回答  2019-08-21

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

第2个回答  2019-08-21
可以用来测量引力波得到更精确的数据,让我们更好理解特殊材料的性质
第3个回答  2019-08-21
是爱因斯坦提出来的。在其他方面提出和纠缠是有很大作用的。
第4个回答  2019-08-21
研究粒子是怎么彼此碰撞形成纠缠,理解它是如何影响原子钟的精确程度。