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    什么是量子纠缠?两张卡片为你模拟

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      牛顿

      并不是这样的,你可以通过看下面的例子来理解它,在这里我把微观过程转变为宏观结构。这看起来很荒谬,但只是因为微观过程不能转变为宏观结构。这是尝试用人类日常生活中的术语来描述自然界中小规模上发生的机制。

      什么是量子纠缠?两张卡片为你模拟

      在一个盒子里有一张白色和黑色的卡片,可以做哪些观点。

      经典物理:确切说一张卡片是白的另一张是黑的。你不能确切知道他们在盒子的哪里,但是这基本上取决于那张卡片是哪种颜色。

      量子物理:有两张卡片在盒子里,此外,“黑色”和“白色”属性在盒子里,这两个属性没有明确分到卡片上,但是在盒子里嗡嗡作响,事实上独立于卡片。

      什么是量子纠缠?两张卡片为你模拟

      皮特和保罗互相蒙住眼睛。然后分别拿了两张卡片中的一张放到自己的口袋里。没有人看到他们抓的过程,可以做哪些观点?

      经典物理:皮特和保罗不知道他们拿了哪张卡片,但是拿取最终取决于谁拿了哪张。换句话说:他们中每个人都确切只有一张卡片,只是不知道拿的是哪张。

      量子物理:皮特和保罗不知道他们拿了哪张卡片,甚至在拿取后都基本未定。这不是因为缺乏知识,而是情形和拿之前基本一样。以卡片的视角来看可以这么说——拿取根本就没有发生。也能这么说:二者中的每一个都在口袋里有一张无色卡片,并且两种颜色属性都同时出现或不出现在两个口袋中。

      什么是量子纠缠?两张卡片为你模拟

      现在皮特和保罗走开了;为了简单起见,他们都回家了,两个人随后相距几千米远并且没有交流的可能性,现在是什么情况?

      经典物理:情况没有改变,他们中的个体有一张不知道是什么但是确切的卡片。

      量子物理:在这里,情况也没有改变。谁有哪张卡片还是不定的,两个颜色属性同时在两个口袋里。

      什么是量子纠缠?两张卡片为你模拟

      现在皮特伸到他的口袋里,把他的卡片拿出来并且一看——这是张白色卡片,我们现在又能说什么?

      经典物理:既然他手里拿的是白色卡片,他可以说在抓取盒子里的卡片时他拿了白色的那张。

      量子物理:皮特把手伸进口袋里的瞬间,我们所说的那个属性“白色”最终决定去皮特口袋里的卡片上。并且在同样的时刻, “黑色”属性没有延迟地选择了保罗口袋里的卡片,这个过程甚至不需要保罗试图把它从口袋里拿出来。皮特不能说当他从盒子里拿卡片时拿了白色卡片,因为哪张卡片是白色还是黑色,这个属性“决定”于皮特把手伸进口袋时的那一刻。保罗还是不知道他拿了哪张卡片你,但是现在他的卡片颜色已经定了,在这个情况下是黑色的。

      什么是量子纠缠?两张卡片为你模拟

      在量子力学中,两张卡片代表一对所谓的纠缠粒子。纠缠是自然所面对的量子力学现象。没有合理的经典比喻。纠缠的粒子“在一起”,即使他们距离任意远,纠缠使得我们不可能从外部看到各种属性是什么在粒子间分布的,只有当一个人看向两个粒子中的一个时,属性才会准确地“决定”并“定位”在某一粒子上,这样一来就能被外界所捕捉。但在同一时刻,纠缠也瓦解了,然后两个粒子在各个方面都有了物理上的距离,现在克服这一距离又要克服从我们已知的定律,并且这不再能无限快地发生。

      相关知识延伸阅读

      量子力学是物理学的分支学科。它主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科,都是以其为基础。

      什么是量子纠缠?两张卡片为你模拟

      图解:1927年第五次索尔维会议,此次会议主题为“电子和光子”,世界上最主要的物理学家聚集在一起讨论新近表述的量子理论。

      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。

      什么是量子纠缠?两张卡片为你模拟

      图解:照射激光束于偏硼酸钡晶体,会因第二型自发参量下转换机制,在两个圆锥面交集的两条直线之处,制备出很多偏振相互垂直的纠缠光子对。

      参考资料

      1.Wikipedia百科全书

      2.天文学名词

      3. quora-赵丁丁

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