宇宙中最神奇的量子纠缠现象,究竟是什么?

2024-03-07 17:48

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量子纠缠,是1935年由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出的一种波,是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象,也许他们在空间距离上是分开的。比如2017年6月15日,中国量子科学实验卫星“墨子号”,率先成功实现“千公里级”的星地双向量子纠缠分发,打破了此前国际上保持多年的“百公里级”纪录。也就是说,以目前的测量来看,量子纠缠至少可以在1千公里内发生。

什么是量子纠缠现象?

用通俗的方式来讲一下,我们把一个量子比作一个可以旋转的黑白相间的圆盘(见下图)。那么量子纠缠现象就成了两个圆盘中之间的相互作用。现在同时转动两个圆盘,我们发现,无论我们转动多少次,这两个圆盘中间的指针所指的区域颜色都是不同的,即:两个圆盘中,不管哪一个指针向黑色,那么另外一个必然是白色。反之毅然。那么这个现象就是这两个圆盘中之间的量子纠缠现象。即使把其中一个圆盘放到月球上,这样的现象同样存在,同时转动两个转盘所表现的结果同样是一黑一白,是不会出现同色的情况。

当然这个例子的前提就是,两个转盘之间的量子纠缠关系是:一个白,另一个必然为黑。同理,如果转盘是五颜六色的,红、黄、蓝、紫、青等等。那么两个转盘之间力规定一个为蓝,另一个必定红,那么即使你转10000次,结果都是这样的。当然,若果你用手阻止了其中的一个转盘,那么这两个转盘之间的纠缠状态就会被打断。当然,这儿的转盘并不是显示世界真正存在的转盘,只是量子的一个比喻。

也就是说,量子纠缠现象是两个粒子之间的相互影响。其中一个的状态发生变化,另外一个纠缠态的量子也会发生变化。但是量子纠缠中任何一个量子的状态都不能受外力干扰,否者这种纠缠态就会瞬间消失,这样就是为什么量子纠缠速度快于光速,却不能用于通信传输的原因之一。

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