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請(qǐng)問(wèn)量子糾纏究竟是什么原理呢?

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量子糾纏(quantum entanglement),或稱量子纏結(jié),是一種量子力學(xué)現(xiàn)象,是1935年由愛(ài)因斯坦、波多爾斯基和羅森提出的一種波。簡(jiǎn)單的說(shuō),量子糾纏就是在兩個(gè)或兩個(gè)以上粒子組成系統(tǒng)中相互影響的現(xiàn)象,雖然粒子在空間上可能分開(kāi),但影響不變。糾纏是關(guān)于量子力學(xué)理論最著名的預(yù)測(cè)。它描述了兩個(gè)粒子互相糾纏,即使相距遙遠(yuǎn)距離,一個(gè)粒子的行為將會(huì)影響另一個(gè)的狀態(tài)。當(dāng)其中一顆被操作(例如量子測(cè)量)而狀態(tài)發(fā)生變化,另一顆也會(huì)即刻發(fā)生相應(yīng)的狀態(tài)變化。

由于量子的這種特特性,一些人們認(rèn)為,量子傳輸可以實(shí)現(xiàn)瞬間傳輸,比如在三十萬(wàn)公里的地方,兩個(gè)糾纏著的量子在這頭測(cè)量了一個(gè),狀態(tài)發(fā)生了變化,另一個(gè)對(duì)應(yīng)馬上也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,這種傳輸是即時(shí)的,光速要1秒,量子則是說(shuō)到曹操曹操就到,立刻,所以是超過(guò)光速的,有人認(rèn)為超過(guò)光速幾千倍,有人認(rèn)為超過(guò)一萬(wàn)倍,還有的認(rèn)為更多。

但這個(gè)結(jié)果是不是突破了愛(ài)因斯坦相對(duì)論提出的光速限制理論呢?事實(shí)并非如此。研究表明,量子糾纏狀態(tài)及其影響并不能按照光速理論來(lái)解釋,它們?cè)臼窃谝黄鸬挠兄嗤匦缘牧W樱阉鼈兎珠_(kāi)后還保存著這種特性而已。測(cè)量它們的一方,另一方表現(xiàn)出相同的狀態(tài),不是通過(guò)我們世界的時(shí)空來(lái)傳輸?shù)模峭ㄟ^(guò)一個(gè)看不見(jiàn)摸不著而且永遠(yuǎn)也不可能弄清的方式進(jìn)行糾纏的。根據(jù)玻姆理論的預(yù)言,盡管它為粒子找回了軌跡,但卻是一條永遠(yuǎn)不可見(jiàn)的軌跡,理論中引入的隱變量—粒子的確定的位置和速度都是原則上不可測(cè)知的。人們永遠(yuǎn)無(wú)法知道粒子實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡,但對(duì)它們的測(cè)量將總是產(chǎn)生與量子力學(xué)相一致的結(jié)果。正像愛(ài)因斯坦預(yù)言的那樣,量子糾纏是“鬼魅似的遠(yuǎn)距離作用”,“上帝不擲骰子。”玻爾卻說(shuō),“親愛(ài)的愛(ài)因斯坦不要指揮上帝做什么。”所以通訊通訊,就像時(shí)空膨脹理論提出的超光速一樣,量子糾纏理論同樣不能動(dòng)搖愛(ài)因斯坦的宇宙光速限制理論。至少目前是這樣。

根據(jù)量子的這種特性,目前比較快的運(yùn)用前景是通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)的改進(jìn)。量子糾纏技術(shù)是安全的傳輸信息的加密技術(shù),與超光速傳遞信息無(wú)關(guān)。盡管知道這些粒子之間“交流”的速度很快,但我們卻無(wú)法利用這種聯(lián)系以如此快的速度控制和傳遞信息。事實(shí)上,人們運(yùn)用更多的是量子鬼魅般的隱形傳輸特性,無(wú)法破解的保密性。因此愛(ài)因斯坦提出的規(guī)則,也即任何信息傳遞的速度都無(wú)法超過(guò)光速,仍然成立。

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