“糾纏態(tài)”是現(xiàn)實(shí)世界必然特征:適用于后量子理論時(shí)代
用于描述量子物理世界的“糾纏態(tài)”,是否同樣適用于后量子理論時(shí)代?據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報(bào)道,英國物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)已在數(shù)學(xué)上證明,任何具有經(jīng)典局限的理論都必然包含“糾纏態(tài)”特征。糾纏是關(guān)于量子力學(xué)理論最著名的預(yù)測。它描述了兩個(gè)粒子互相糾纏,即使相距遙遠(yuǎn),一個(gè)粒子的行為將會影響另一個(gè)的狀態(tài)。
當(dāng)其中一顆被操作(例如量子測量)而狀態(tài)發(fā)生變化,另一顆也會即刻發(fā)生相應(yīng)的狀態(tài)變化。 來自英國帝國理工學(xué)院、倫敦大學(xué)學(xué)院、牛津大學(xué)和諾丁漢特倫特大學(xué)的物理學(xué)家,在最近一期的《物理評論快報(bào)》上發(fā)表論文提出,糾纏態(tài)雖然與直覺相悖,但它不僅是量子理論的必然特征,也是任何非經(jīng)典理論,甚至是尚未發(fā)展的理論的必然特征。 與經(jīng)典理論相比,量子理論有許多奇怪的特點(diǎn)。研究人員介紹,傳統(tǒng)上,物理學(xué)家研究經(jīng)典世界是如何從量子中產(chǎn)生的,但我們開始扭轉(zhuǎn)這一推理過程,而是看看經(jīng)典世界是如何塑造量子的。結(jié)果表明,糾纏態(tài)作為最奇怪的特征完全在意料之中。這暗示了量子理論表面上的奇怪之處,恰恰是超越經(jīng)典理論的必然結(jié)果,甚至可能同時(shí)是我們無法將經(jīng)典理論拋諸身后的必然結(jié)果。 論證過程的主要思想是,任何描述現(xiàn)實(shí)的理論,在某種程度上都必須像經(jīng)典理論那樣,在一定的局限內(nèi)展現(xiàn)。比如,量子理論滿足了在退相干過程中具有經(jīng)典極限的要求——當(dāng)一個(gè)量子系統(tǒng)與外界環(huán)境相互作用時(shí),就失去了量子相干性和所有使其成為量子的條件。因此,該系統(tǒng)有可能變得符合經(jīng)典理論預(yù)期。 也就是說,任何能恢復(fù)經(jīng)典理論的非經(jīng)典理論都必須包含糾纏態(tài)。這一結(jié)論可能是許多其他相關(guān)發(fā)現(xiàn)的開始,諸如可以指導(dǎo)物理學(xué)家描述信息因果關(guān)系、比特對稱性和宏觀局部性等特征。同時(shí),這一結(jié)論還提供了一個(gè)關(guān)于未來的非經(jīng)典后量子理論的更清晰輪廓。(來源:科技日報(bào)) |