量子糾纏真的超越光速嗎?或許事實并非如此
據(jù)國外媒體報道,量子糾纏是量子力學中最令人困惑的領(lǐng)域之一,這是一個不為人知的物理領(lǐng)域,對于大眾而言它并非清晰易懂,并且知識結(jié)構(gòu)復雜。甚至愛因斯坦本人也對微觀粒子的驚人表現(xiàn)感到困惑,他堅信我們從根本上誤解了宇宙量子力學。事實證明愛因斯坦的觀點是錯誤的,但是要解釋他哪里出了問題,以及量子領(lǐng)域的真實狀況,仍需要一段時間。讓我們開始揭曉其中的謎團吧…… 圖片來自于 Félix Bussières/University of Geneva 像這樣的晶體可以儲存糾纏態(tài)量子,它表明了非直覺量子力學的有效性。之前科學家對量子糾纏是否超越光速存有爭議,最新研究顯示,這種觀點可能存在一定的合理性。 首要問題 量子力學最重要的經(jīng)驗之一就是我們必須完全改寫我們的“粒子”概念,而不是在空間和時間上描繪一個堅硬、固體的精確點,目前科學家將粒子作為模糊概率(fuzzy probabilities),當我們尋找粒子時,會將所發(fā)現(xiàn)的粒子進行相應(yīng)描述,但在我們進行測量之前,我們?nèi)詿o法精確知道關(guān)于粒子的一切。 這些粒子模糊概率不僅僅適用于一個粒子的位置,它們也與粒子速度、角動量、旋轉(zhuǎn)等有關(guān)。如果我們對測量粒子感興趣,很可能我們不知道會提前獲得什么發(fā)現(xiàn)。 粒子模糊概率也被稱為量子態(tài)(quantum states),它們是簡潔的數(shù)學方程,總結(jié)了我們想要探測粒子性質(zhì)的所有概率。但是當兩個粒子共享一個量子態(tài)時,就令人非常費解。在某些情況下,我們可以用量子連接兩個粒子,因此這樣一個數(shù)學方程就能同時描述兩組粒子概率。 令愛因斯坦困惑的事情 最初,很可能只有學者才會關(guān)心,但是一些有趣的事物出現(xiàn)了,是兩個粒子所謂的“糾纏態(tài)”,在我們看來這是一個極為簡單,但卻令人驚訝的事實。 我們將準備超特殊糾纏量子態(tài),這樣就可能有兩種可能的結(jié)果,在我們進行測量時,每一種結(jié)果都有一個50:50的完美幾率。在第一個結(jié)果中,一個粒子存在向上旋轉(zhuǎn),另一個結(jié)果是向下旋轉(zhuǎn),此時的旋轉(zhuǎn)方向是相反的。 |