深度长文:量子纠缠速度超光速一万倍,为什么不能用于瞬时通讯?

深度长文:量子纠缠速度超光速一万倍,深度瞬为什么不能用于瞬时通讯?

1、长文缠速深度长文:量子纠缠速度超光速一万倍,量纠为什么不能用于瞬时通讯。度超在科普过程中,光速量子力学是用于非常重要的一点,而量子纠缠又是通讯量子力学中最热门的话题。物理学上是深度瞬这样定义的:当两个或多个粒子在彼此相互作用后,各个粒子所拥有的长文缠速特性会综合成为整体性质,于是量纠就无法单独描述单个粒子的性质,只能描述整体系统的度超性质,这种现象就是光速“量子纠缠”。

深度长文:量子纠缠速度超光速一万倍,为什么不能用于瞬时通讯?

2、用于科学家们早就发现量子纠缠的通讯过程是瞬时完成的,速度远超光速,深度瞬甚至超过光速的倍,这不是违反了爱因斯坦的相对论吗。并没有,因为量子纠缠并没有传递任何信息,所以并不违反光速限制。这里有一个问题:信息到底是什么。

3、科学界一个比较认可的定义是数学家香农在一篇论文提到的:信息,就是用来消除随机不确定性的存在。举个例子,一个箱子里有一只手套,我们不知道是左手套还是右手套,是不确定的。在我们打开箱子之后,会看到手套反射出来的光子,这个光子就是信息,而正是这个信息消除了到底是左手套还是右手套的不确定性,我们也会得到一个确定的结果。

4、而量子纠缠速度快,但整个过程并没有传递任何信息,而信息是通讯中必不可少的要素,没有信息就不能称之为通讯。不过,物理学上对于量子纠缠的定义,总会给人一种抽象的感觉,那么到底该如何具体理解量子纠缠呢。

5、还拿刚才所说的箱子里的手套来打比方。箱子里有两只手套和,手套到底是左手套还是右手套我们并不知道。那么,理论上分析,两只手套的状态就会有四种可能性,也就是四种组合,分别是:左左,右右,左右。

深度长文:量子纠缠速度超光速一万倍,为什么不能用于瞬时通讯?

1、这就相当于微观世界的微观粒子,比如说电子,有上旋和下旋两种属性一样,两个电子也会有四种自旋组合形式。不过对于微观世界的电子来讲,如果两个电子靠得足够近,就会发生一些变化,会释放出光子,同时这两个电子就会形成纠缠状态。正如量子纠缠的定义那样,纠缠之后的两个电子就不再表现单个属性,原来的四种可能的组合就会变成两种可能组合了,因为纠缠中的电子自旋状态一定是相反的,方向只有“上下”或者“下上”两种可能。

2、此时,即便我们把两个纠缠中的量子分开,让它们相距很远,两者之间的纠缠状态依旧存在。而当我们试图观测其中一个电子的自旋方向时,如果发现是朝上,那么我们立刻就能知道另一个电子的自旋是朝下的,根本不用观测另一个电子就知道。

3、这里需要强调一点,在我们所在的宏观世界,不管我们观测与否,手套的状态其实早就客观存在了,不会因为我们的观测受到任何影响,我们看到的只是早就存在的确定状态而已。但是在微观世界就不同了。

4、在我们观测之前,电子的自旋方向并不是客观存在的,而是随机的,是处于“同时上旋和下旋”的叠加态中,当我们观测的一瞬间,电子自旋才会从叠加态坍缩为“要么朝上,要么朝下”的确定状态。还有,在我们实施观测的一瞬间,两个原本处于纠缠关系的电子就不再有任何关系了,变为两个独立的电子,不再具有纠缠的属性。不仅仅是光子,其他微观粒子,比如说光子,中子等都可以具备量子纠缠现象。虽然纠缠中的电子能瞬间感应到彼此,但这并不意味着量子纠缠就能实现超光速传递信息,准确来讲,整个过程并没有传递任何信息,因为无论我如何观测如何操作其中一个电子,假设你在另一个电子旁边,无论如何你都不可能知道我正在观测电子,也不可能知道我对整个电子的任何操作。

5、因为无论我如何操控其中一个电子,你测量另一个电子得到的结果都是“上旋和下旋的几率各占一半”。既然量子纠缠并不能传递任何信息,那么目前很火的量子通讯到底是什么意思呢。

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