量子纠缠究竟是什么原理?
纠缠基于态叠加性质。举例说明,研究两个对象A,B,如果A1B1是一种可能状态,A2B2也是一种可能状态,叠加态的一个例子就是(A1B1+A2B2)/c,(c等于根号2)注意它不同于概率叠加态(概率叠加是指这两个态各自有几率出现,测量时不会同时出现;而量子叠加态是这两个态同时存在并具有固定的相位差,比如(A1B1-A2B2)/c也是个量子叠加态,概率叠加的话是没有是没有这类表示的)。现在来说明纠缠,量子叠加态(A1B1-A2B2)/c,如果记A1=(a1+a2)/c,A2=(a1-a2)/c,B1=(b1+b2)/c,B2=(b1-b2)/c,那么这个叠加态也可以变形成(a1b1-a2b2)/c(是完全相同的态),如果进行对A,B的联合测量,会发现A的测量结果总是会确定B的测量结果。比如a1只对应b1,A1只对应B1,等等。A和B的性质是严密关联的,这就是纠缠。它和概率叠加态不同的测量结果是,如果概率叠加态中有一定概率的A1B1,测量A1对应B1,但测量得到a1的时候,B的测量值是未知的,可能是b1,也可能是b2,没有紧密的关联,就是通常的概率分布。纠缠总得来说就是这样一种状态:我们不能预计测量结果,但是却能够确定两个对象是精确关联的。
你是如何理解量子纠缠的?
量子纠缠说的是量子之间不管距离有多远,其中一个量子的状态改变会引发另一个量子的状态跟进变化。
量子纠缠,我们不能认定为任意一个量子的状态变动,都会引起其周围不管距离远近的所有其他量子发生相应状态变异的纠缠,这是不可能发生的事情。
图:电子与质子就构成了一种异性相吸力的纠缠作用
物质无非就是电荷,电子是物质世界里最小的电荷,电子本身不可再分。而量子也是指物质世界中最小的基本粒子,二者情形不谋而合。
由于物理界一向认为,物质存在着数十种微观粒子(甚至说有数百种),因而面对如此多的微观粒子而无法去确认到底那一个才是基本粒子?于是就将本来是唯一的一种基本粒子(电子)说成了模棱两可的量子。如果这样的分析没有错,那么量子,我们就可以把它认定为电子了。也就是说,量子纠缠本质上也就是电子之间的纠缠现象。
图:量子纠缠有类似于两个天体之间的引力介质——磁力线作用机制
那么电子之间到底能不能发生远距离相互纠缠呢?这就要看是在什么情况下了。如果量子之间在空间里是不连续的,即电子与电子之间是存在着间隔距离的,那么它们之间就不可能发生远距离纠缠。因为量子纠缠是一种力的传导作用,而力的传导是需要直接作用或借助介质来为其间接作用才能实现。如果科学家们所认为的量子纠缠是真实的,就只能说明量子之间的确存在着基本粒子间的直接接触或借助某种物质的间接接触。
问题是电子之间是怎么实现远距离接触的呢?这里只有一个说得过去的理由,那就是通过磁力线这一介质来实现纠缠互动。
电子就是一个磁子,它也有正负极和正负极之间的趋势力存在。磁力线是由电子之间的异性极连接而成的线,它只能在磁场中形成,电子线从理论上讲可以连接出无限的长度。这样,即便是从宇宙中心黑洞到离宇宙中心最远处,中心黑洞发出的磁力线仍然能够与那里的边缘物质(电荷、质子和原子)构成异性相吸力作用。这就完全有可能实现量子超距离纠缠了。不过,这种量子纠缠只属于一条电子线中的电子相互纠缠,而不是一个电子(量子)与宇宙中所有的电子或其他磁力线上的电子构成互动性纠缠反应,更不是电子线一头的电子状态改变会导致电子线另一头的那个电子状态发生同步改变。磁力线是一种纵向运动的纠缠,每一个电子极性轴方向一致,所以没有自转自由和轴向改变的自由。
因此,假如物质确实存在超距纠缠,这无非就是通过磁力线连接而实现的纠缠,除此之外,任何物质都是无法做到超距量子纠缠的。这就是笔者对量子纠缠的理解。
量子纠缠到底是什么意思?
量子纠缠(quantumentanglement),或称量子缠结,是一种量子力学现象。是1935年由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出的一种波,其量子态表达式:其中x1,x2分别代表了两个粒子的坐标,这样一个量子态的基本特征是在任何表象下,它都不可以写成两个子系统的量子态的直积的形式。
当女人和男人产生量子纠缠说明什么?
说明他们彼此之间有很深的缘分 ,注定有一段爱情
量子之间有引力,而对于人与人的某些特殊吸引,有人称之为“心灵量子纠缠现象”,例如两个男女相互吸引就容易产生爱情,当男孩想念女孩就会有“量子纠缠”。
有人认为量子纠缠能够很好地解释了人与人之间奇妙的缘分
超距作用 利用量子纠缠能实现超光速通信吗 -AET-电子技术应用
虽然量子纠缠这种“幽灵般的超距作用”的确存在,但我们却无法利用它来实现星际超光速通信。
几个月前,亿万富翁尤里·米尔纳(YuriMilner)和天体物理学家斯蒂芬·霍金共同宣布了“突破摄星”(BreakthroughStarshot)计划,这个极富雄心的计划要把第一艘人造宇宙飞船发射到银河系的另一个恒星系统。虽然用一个巨大的激光阵列将一个质量很小、仅有微型芯片大小的宇宙飞船以20%光速发射到另一个星球是可行的,但是我们还不清楚像这样一个动力不足的小设备如何能跨越巨大的星际空间与地球通信。有人提出了这样的设想:或许可以用量子纠缠来通信?
想象你有两枚硬币,每一枚都有不同的正面或背面,你拿着一枚我拿着一枚,我们彼此距离非常远。我们在空中抛掷它们,接住,拍在桌子上。当我们拿开手查看结果时,我们预期各自看到“正面”的概率是50%,各自得到“背面”的概率也是50%。在普通的非纠缠宇宙中,你的结果和我的结果完全相互独立:如果你得到了一个“正面”结果,我的硬币显示为“正面”或“背面”的概率仍然各为50%,但是在某些情况下,这些结果会相互纠缠,也就是说,如果我们做这个实验,而你得到了“正面”结果,那么不用我来告诉你,你就会瞬间100%肯定我的硬币会显示为“背面”,即使我们相隔数光年而连1秒钟都还没有过去。
在量子物理中,我们通常纠缠的不是硬币而是单个的粒子,例如电子或光子等。例如,每个光子自旋+1或-1,如果两个光子互相纠缠,你测量它们中一个的自旋,就能瞬间知道另外一个的自旋,即使它跨过了半个宇宙。在你测量任一个粒子的自旋前,它们都以不确定状态存在;但是一旦你测量了其中一个,两者就都立刻知晓了。我们已经在地球上做了一个实验,实验中我们将两个纠缠光子分开很多千米,在数纳秒的间隔内测量它们的自旋。我们发现,如果测量发现它们其中一个自旋是+1,我们知晓另一个是-1的速度至少比以光速进行通信快10000倍。
创造两个互相纠缠的光子以后,哪怕将它们分开很远,我们也可以通过测量其中一个的状态来得知关于另一个的信息。
现在回到文章开头的问题:我们可以利用量子纠缠的该特性实现与遥远恒星系统的通信吗?回答是肯定的,如果你认为从遥远的地方进行测量也算是一种“通信”的话。但是,一般我们所说的“通信”,通常是想要知道你的目标的情况。例如,你可以让一个纠缠粒子保持着不确定状态,搭载上前往最近恒星的宇宙飞船上,然后命令飞船在那个恒星的宜居带寻找岩石行星的踪迹。如果找到了,就进行一次测量使所携带的粒子处于+1态,如果没有找到,就进行一次测量使所携带的粒子处于-1态。
因此,你推测,当飞船进行测量时,如果留在地球上的粒子呈现为-1态,你就知道宇宙飞船在宜居带发现了一颗岩石行星;留在地球上的粒子会呈现为+1态,就告诉你宇宙飞船还没有发现行星。如果你知道飞船已经进行了测量,你应该可以自己测量留在地球上的粒子,并立即知道另一个粒子的状态,即使它远在许多光年外。
这是一个聪明的计划,但是有一个问题:只有你询问一个粒子“你处于什么状态?”(也就是说测量)时纠缠才起作用,但如果你对一个纠缠态粒子实施测量,迫使它成为一个特定的状态,你就破坏了纠缠,你在地球上做的测量与在遥远恒星旁做的测量就完全不相关了。如果在远处进行一次测量,让粒子的状态为+1,当然在地球上测量出结果就是-1,从而告诉你远在数光年外的粒子的信息。但你不可能在测量的过程中不破坏纠缠,而一旦纠缠被破坏,那就意味着,不管结果如何,你在地球上的粒子为+1或-1的概率都是50%,和若干光年外的粒子再没有关系。
这是量子物理最令人困惑的一点:当你知道系统完整状态,并对系统的其余部分进行测量时,可以通过纠缠获取系统某一个部分的信息,但是不能从纠缠系统的某个部分创建并发送信息到另一部分。尽管这个想法很聪明,但超光速通信依然是不可能实现的。
量子纠缠是一种美妙的性质,我们可以将其用于许多方面,例如终极密钥安全系统,但是超光速通信是不可能实现的。要理解为什么,就需要理解量子物理的关键特性:只要你迫使纠缠系统的一部分坍缩为一个特定状态,你就无法通过测量系统的其它部分得到信息。正如量子力学先驱尼尔斯·玻尔曾经说过的那句名言:
如果量子力学没有震撼到你,一定是因为你还没有理解它。
宇宙一直在和我们掷骰子,这使爱因斯坦十分懊恼,而且即使我们尽最大努力在游戏中作弊,最终也会被自然本身挫败。量子物理定律就是保持着这么完美的一致性——如果体育比赛裁判们的判罚标准也这么一致就好了。
量子纠缠,无法感知的科学世界,可否分析股市? 量子纠缠,或许就是神秘另一种状态的存在,让人疑惑,陌生,猜想,因为我们在这个时空的维度很难感知到,对认知它现在还是非常浅... - 雪球
量子纠缠,或许就是神秘另一种状态的存在,让人疑惑,陌生,猜想,因为我们在这个时空的维度很难感知到,对认知它现在还是非常浅,但又确实存在;这目前在对它的发现研究分析是远远不够,以后的深入研究能否解释目前科学尚未能解释的自然现象?
人在睡觉时也是会做梦的,当然有人说“日有所思,夜有所梦”,所以才有相同的梦,这个说法解释没错,科学合理;但是假如是平常都没想到的东西,甚至也没有思考过的东西,有时候在睡梦中也会出现,这种情形又该作何解释?有时候梦境的东西是奇怪的,梦境出现的有时也会在现实生活中以一种巧合方式出现发生,就感觉自己梦境穿越了时间空间一般。
就如说:我们村的一些奇闻趣事,有的村民,他说梦到奇怪的开奖数字号码,结果他去这些数字,连续跟踪买入好几天,结果在他近期的某一天数字真的开出来,这样的巧合事情,该作出什么解释?我的生活也出现一些奇奇怪怪的梦,其中有一个就是我小时候做过让我印象深刻的梦境,至今记忆犹新
梦境的情况是这样的:梦到我来到我们隔壁村”蒲草村“的村门口一条大道路上,当时是看到村门口有一户人家好像是有人去世办丧事,我看到办丧事的这户人家周围都是一些人,反正人数挺多的,围着那户人家。刚开始我还没看清楚这些人的样子?因为他们背着朝我,但我走近去看,有些人回头,把我吓一跳,眼睛都是全白色的,没有瞳孔,看上去非常吓人,有个人还要伸手过来抓我,还好当时出现自己的一位亲戚开着摩托车飞速来接我,把我迅速接走,把那个想伸手抓我的白眼球的人撞开,我么就迅速赶回到自己村,梦境到这就没了。
在这个梦醒的第二天早上,我老爸当天他是早出拖着牛车耕地回到了家,我也没跟他交流什么,就是在当天的某个时刻,老爸说“蒲草村”村门口那边有一户人家在办丧事。他拖牛车经过那个村的村门口看到。我这时候在心中想,这个跟我昨晚的梦境有所巧合,也是在那有人办丧事呀!但是实际当中,我又没去过那里,也不知道那里发生什么,怎么梦境的场景,跟老爸今天经过见到是相同事情发生。不过我也是非常幸运的,还好没被那些全是白色眼球的人抓住,不然有可能我的魂魄真的无法回到我的肉体,如果是被抓住了,这样的我是不是现实中会一直睡着不醒了。反正这个梦给我非常强烈的印象,就是巧合,无法解释。我得感谢在梦境中把我接走的亲人,我也不知道他为何出现在我的梦中,可能都是巧合。
说这个奇怪的梦的经历,我也是在想,我们生活当中是否也是有一些人,都做梦到过一些奇怪无法解释巧合的梦。如果存在这样巧合的梦,那我就想问,魂魄东西是否存在,意识与魂魄有关系吗?在我们肉眼可见的物质世界,是否还存在一个我们无法看到的世界,无法感知的世界?那确实存在的话,目前研究出来的量子纠缠,说到心灵感应,是否是真的?它们之间有没有某种联系?
我的态度是非常坚信科学,毕竟在目前的社会发展中,科学的发展带来我们生活很多发展改善。但是有存在一些目前科学无法解释的现象,我又不可能去否定它们的存在性,所以有时候玄学中的讲述的事物是否也是存在,以后科学研究发展到一定水平是否能给出解释?最近量子纠缠的研究,是否可以当作是开启目前科学无法解释现象研究之路开始的端点?
有时候做股票研究学习种,最神秘要不引入量子纠缠当成玄学心术分析配合辅助呢?神秘的感觉,心灵感应,认知的意识,博弈的心学,量子般的股票纠缠理论是否存在,我们又该如何去应用,不过我还是自己的一句话"所有你目前拥有的资源与财富及所有东西,都与你的认知有关,人的认知就好比一个圈圈,你的圈圈半径也越大,那么你所容纳的东西就会越多,反之越小越少。提升科学合理的认知是你一切生活创造的基础条件。
关于不明觉厉的「量子纠缠」我来解释一下是什么
▲多张照片合成了量子卫星过境的全貌,2017年5月拍摄于乌鲁木齐南山
昨天起,好多人被「量子纠缠」这个神秘的专业名词整蒙圈了,航天小优来给大家解释一下它到底是什么。
量子纠缠是物理学中的一个概念。
「墨子号」首席科学家潘建伟解释说,量子纠缠是两个(或多个)粒子共同组成的量子状态,无论粒子之间相隔多远,测量其中一个粒子必然会影响其它粒子,这被称为量子力学非定域性。
墨子号量子科学实验卫星,是世界首颗量子科学实验卫星。2016年8月16日,由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的长征二号丁运载火箭成功发射。
2017年6月,「墨子号」在空间量子物理研究方面取得重大突破,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。
▲ 墨子号实现千公里级的星地双向量子纠缠分发
这么高深神秘,看上去感觉还是云里雾里的。
既然如此,小优来跟大家从头说起。
1
什么是量子?
量子是一个能量的最小单位,所有的微观粒子,包括分子、原子、电子、光子,都是量子的一种表现形态。
我们的世界本身就是都由微观粒子组成的,所以某种意义而言,我们这个世界本身就是由量子组成的。包括我们自己,都是24K纯量子产品。我们呼口气,也都是上万亿量子的进出,所以大家分分钟都是「几十亿上下的人物」。
量子有两个堪称神奇的绝技,就是「分身术」和「远程心灵感应」。
2
量子的「分身术」是什么?
《西游记》大家都看过吧,想必孙悟空的分身术大家都不会陌生。在量子的世界里,量子就是孙悟空,也有分身术。
量子的分身术是「量子叠加」。
但是,量子的分身不能被人看到。一旦有人去看它,它的分身就会随机地消失,而最后只留下一个。
那么分身术干嘛用呢?
首先就是帮助计算机实现并行计算,这就好像几十个孙悟空打妖怪。举个例子,比如分解一个300位的大数,用现在的计算机需要15万年,而用量子的「分身术」帮我们并行运算,只要1秒钟就可以完成。
3
量子的「远程心灵感应」是什么?
在量子世界里,分身术量子叠加是一个最基本的原理。另外一个,就是由量子叠加引申出来的「量子纠缠」。
量子纠缠也被形象地比作「远程心灵感应」,两个相似的量子如果距离足够近,就会发生纠缠,然后无论你把他们分开多远,这两个量子的状态就好像一对有心灵感应的双胞胎一样,一个开心另一个也会笑,一个哭了另一个一定也难过。
这种多个粒子间的奇特联系,就是量子纠缠。
你看懂了吗?是不是并没那么深奥了!
至于最近为什么和「爱情主题」发生了联系,小优也不是很懂了。
来源
航天科技集团官微、
中科院《中国科普博览》、《中国青年报》等
文/优橙优榴
编辑/优橙优榴
监制/优团
「航天优选」投稿邮箱长期开放!
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