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            一口气搞懂量子羁绊的由来

            admin 2019-05-14 207人围观 ,发现0个评论

            说起量子羁绊,许多人都蜜汁困惑。比方:量子羁绊可以完成超光速。这一点连爱因斯坦都无法了解。

            其实,咱们普通人不明白和爱因斯坦的是不相同的,由于大多数人连为什么量子羁绊会超光速都一口气搞懂量子羁绊的由来不清楚。今日,咱们就来聊一聊量子羁绊究竟咋来的?

            不相同的量子国际

            这个要从咱们的国际开端说起,话说牛顿的经典力学可以解说咱们用肉眼所能看到的国际。其时许多人都认为物理学现已到了止境,再也不会开展。

            可万万没想到,咱们都太自傲了。在近代,人类观测技术水平直线上升,能开端知道原子及原子以内的国际。

            这时候他们发现,量子的国际压根跟人类看到的国际不是一回事,这让许多人都很困惑。那这个国际有啥古怪的呢?最大的不同便是:概率

            在这个国际充满了不确认性,微小兔你永久无法猜测下一刻,某个电子的方位,你只能知道的是电子出现在某个方位的概率是多少。

            薛定谔的猫

            这个国际太让人感到匪夷所思,以致于连薛定谔这样的物理大神都不能承受。所以,他提出了薛定谔的猫。那什么是薛定谔的猫呢?

            薛定谔

            这个思维试验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少数放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,一同有50%的概率放射性物质不会衰变而一口气搞懂量子羁绊的由来猫将活下来。依照咱们日子的国际的逻辑来了解,猫要么死,要么活。

            薛定谔的猫

            可量子一口气搞懂量子羁绊的由来国际不这样,实践上猫是处于又生又死叠加状况的,猫究竟是死是活必须在盒子翻开后,外部观测者观测时才干确认。

            或许许多人没想到的是,尽管薛定谔的成果关于量子力学有奠基效果,他自己一直都觉得这种古怪的工作不合理的,这样的理论知识暂时性的,所以他提出这个思维试验时,其实是用来嘲讽量子力学的支持者。而嘲讽的便是这个“叠加态”的难以想象。

            和薛定谔站在同一条阵线的领军人物,也相同对量子力学有奠基效果的爱因斯坦和德布罗意。

            德布罗意

            而爱因斯坦作为对立量子力学的领军人物,他和薛定谔相同。也在企图想办法去证明量子力学有缝隙。

            EPR试验

            在1935年,他带着两个小伙伴一同宣布了篇闻名的文章,这篇文章名震物理学江湖。人们把管这篇文章叫做EPR试验。EPR是取自这三个人的姓名的首字母(E:爱因斯坦、P:波多尔斯基和R:罗森)。

            在这篇文章中,爱因斯坦经过叠加态守恒律得出了一个定论,那便是量子国际会发作超光速的工作。那究竟是咋回事呢?

            叠加态之前在薛定谔的猫中说到了,现在再来说说守恒律是啥,最简略的守恒律其实便是1+1=2。这个守恒其实便是咱们这个国际的柱石。物理里边的守恒律其实许多,比方能量守恒,动量守恒等等。其实意思和1+1=2是相同的。便是说一个体系里边,能量不管转化成什么方式,总量是固定不变的。

            那为什么两个东西加起来就能超过速呢?

            工作是这样的,假如做量子力学相关试验室时,通常会用到电子。并且一般一整就得整一对。要知道,假如把两个电子当作一个体系,那这两个电子就要满意守恒律。

            比方说:动量守恒,或许角动量守恒。由于电子有自旋这个物理量,所以就要满意角动量,那这两个电子就得时时刻刻坚持着自旋相反的状况,不一口气搞懂量子羁绊的由来管离得多远,毕竟是在一个体系内。

            要知道电子又是处于叠加态的。所以这两个电子,一同要处于叠加态,又要坚持自旋相反。

            假如两个电子离得无限远,当一个电子坍缩了,另一个也会一同坍缩,由于他们又要守恒,所以他们自旋就会相反。

            可问题来了,离得这么远,那头的电子咋知道,这边的电子坍缩了?又咋知道对方自旋的方向?便是传递这个信息,最快也是光速,光速也要跑一会呢,可这两个电子依照理论来看,就应该是一同坍缩,并且自旋相反。

            要知道爱因斯坦的相对论里有个底子假定:光速是物质和信息传递的最快速度,所以这让爱因斯坦底子无法承受。所以他常常吐槽量子力学有问题,最有名的一口气搞懂量子羁绊的由来便是:

            这也便是量子羁绊的来历。后来仍是薛定谔看到这篇论文时,就给这个现象取名叫做量子羁绊。发现没有?量子力学中,你最了解的这些词都是薛定谔取的,乃至许多人都认为薛定谔便是量子力学的终极打Boss。可实践上呢?这货竟然是对立者。那些真实的拥趸不是物理学专业的很少人会知道。这件事通知咱们,会取名是一门手工,搞得好还能名垂千古。

            爱因斯坦的惨败

            那究竟是谁对谁错呢?经过了几十年的研讨,EPR试验变成了EPR佯谬。在物理学中,看到佯谬就要当心了,其实薛定谔的猫也叫做薛定谔的猫佯谬。

            简略了解便是,看起来好像是错的,但实践上是对的。量子羁绊看起来是错的,但实践是对的的,薛定谔的猫也相同。

            所以EPR试验变成了EPR佯谬便是说,爱因斯坦错了。

            而证明他错了的人,叫做贝尔。他是爱因斯坦的信徒,想证明爱因一口气搞懂量子羁绊的由来斯坦是对的,所以,他提出了贝尔不等式。

            成果这个不等式导出爱因斯坦错了,简直是物理史上第一个脑残粉,有木有?

            后来,许多试验都证明了贝尔不等式的推论。

            再后来,2018年7月,我国科大潘建伟团队完成18个量子比特羁绊,再度改写国际纪录。

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