【2022年諾獎(jiǎng)—量子糾纏】從現(xiàn)象到本質(zhì):15分鐘搞懂量子糾纏!

【量子糾纏的一系列科普知識(shí)——原理、實(shí)在論、EPR佯謬、本質(zhì)】
1.量子糾纏原理:
量子具有波粒二象性和疊加態(tài)。
疊加態(tài)不只包括波、粒的形態(tài),還有自旋、位置、偏振等其他物理性質(zhì)
前提:?jiǎn)为?dú)的粒子具有疊加態(tài)。
如果兩個(gè)獨(dú)立的粒子通過(guò)某種方式組合在一起,它們的疊加態(tài)會(huì)變成相互纏繞的。
如果一個(gè)粒子衰變成兩個(gè)粒子,他們的疊加態(tài)也是相互纏繞的。
如果兩個(gè)一開始有關(guān)系的粒子,后來(lái)分開,它們的疊加態(tài)也是相互纏繞的。
量子糾纏就是疊加態(tài)相互糾纏的體現(xiàn)
糾纏粒子的疊加態(tài)會(huì)超越空間和時(shí)間相互作用。即,對(duì)兩個(gè)糾纏粒子進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量前兩個(gè)粒子處于疊加態(tài),但是當(dāng)測(cè)量出了其中一個(gè)粒子的某個(gè)物理性質(zhì),那么另一個(gè)粒子的這一屬性也會(huì)確定下來(lái)
測(cè)量坍塌效應(yīng):測(cè)量導(dǎo)致疊加態(tài)消失,粒子狀態(tài)穩(wěn)定。
2.糾纏速度:
不是“瞬間”而是“同時(shí)”
但如何驗(yàn)證量子糾纏是同時(shí)呢?現(xiàn)有試驗(yàn)只能證明量子糾纏速度的下限不低于xx
3.實(shí)在論解釋
寡婦模型:丈夫死了的同時(shí),妻子就會(huì)變成寡婦
手套模型:一對(duì)手套,一開始他們就是對(duì)稱的,離開多遠(yuǎn)他們也是對(duì)稱的。但手套的狀態(tài)是確定的,量子卻不是,這一次測(cè)量可能是自旋方向向上,下一次就可能相反。
4.任何介質(zhì)都不可能超光速,愛因斯坦提出存在隱變量
愛后來(lái)發(fā)表論文,被人稱為EPR佯謬

后約翰貝爾提出貝爾不等式,給出驗(yàn)證EPR佯謬的方式
迄今為止,大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:貝爾不等式不成立,EPR佯謬錯(cuò)誤,量子糾纏不存在所謂的隱變量
5.量子糾纏的本質(zhì)
量子世界的一切都是疊加態(tài)的模糊的不能確定的
而糾纏粒子不應(yīng)該看做是獨(dú)立的,而要把它們看做整體
或許,糾纏粒子,只是同一個(gè)粒子在高維空間的體現(xiàn)呢?
(那么如果讓兩個(gè)粒子相互作用一下,變成糾纏的粒子,那么他們?cè)诟呔S空間就成了一個(gè)粒子?
還是說(shuō),所有的粒子,在高維空間其實(shí)只是一個(gè)粒子,而我們看到的,都是這一個(gè)高維粒子的震蕩。)