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量子纠缠
来源: | 作者:天特 | 发布时间: 2018-07-20 | 2585 次浏览 | 分享到:
       量子纠缠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,虽然粒子在空间上可能分开。
      纠缠是关于量子力学理论最著名的预测 。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化 。
      爱因斯坦将量子纠缠称为“鬼魅似的远距作用(神鬼级的远距离相互操作作用)”(spooky action at a distance) 。但这并不仅仅是个诡异的预测,而是已经在实验中获得的现象,比如科学家通过向两个处于室温的纠缠的小钻石发射激光。科学家希望能够建造量子计算机,利用粒子纠缠进行超高速计算 。
      在物理学中,量子纠缠是指存在这样一些态:一、A,B,C,…,在t<时,这些态之间不存在任何相互作用;二、当t>时,它们的状态由Hilbert空间(希尔伯特空间)HA,HB,HC...,中的矢量| Ψ(t)>A,| Ψ(t)>B,| Ψ(t)>C,…所描述,由A,B,C空间构成的量子系统ABC则由Hilbert空间HABC...=.HA ×HB ×HC...中矢量| Ψ(t)>A,| Ψ(t)>B,| Ψ(t)>C所描述,则这样的态被称为比Hilbert空间的直积态。否则称态| Ψ(t)>A,| Ψ(t)>B,| Ψ(t)>C,.…是纠缠态。也就是说,如果存在纠缠态,就至少要有两个以上的量子态进行叠加。
      量子纠缠说明在两个或两个以上的稳定粒子间,会有强的量子关联。例如在双光子纠缠态中,向左(或向右)运动的光子既非左旋,也非右旋,既无所谓的x偏振,也无所谓的y偏振,实际上无论自旋或其投影,在测量之前并不存在。在未测之时,二粒子态本来是不可分割的。

现象解释

      量子纠缠所代表的在量子世界中的普遍量子关联则成为组成世界的基本的关联关系。或许用纠缠的观点来解释“夸克禁闭”之谜。当一个质子处于基态附近的状态时,它的各种性质可以相当满意地用三个价夸克的结构来说明。但是实验上至今不能分离出电荷为2e/3的u夸克或(-e/3)的d夸克,这是由于夸克之间存在着极强的量子关联,后者是如此之强,以至于夸克不能再作为普通意义下的结构性粒子。通常所说的结构粒子a和b组成一个复合粒子c时的结合能远小于a和b的静能之和,a或b的自由态与束缚态的差别是不大的。而核子内的夸克在“取出”的过程中大变而特变,人们看到的只能是整数电荷的介子等强子。同一个质子,在不同的过程中有不同的表现,在理解它时需要考虑不同的组分和不同的动力学。一个质子在本质上是一个无限的客体。实质上整个宇宙是一个整体的能量惯性体系包括实在的粒子和空间,由于能量惯性的存在,整个能量体系时刻按一定的能量运动规律运动,宇宙中的每一个粒子作为宇宙能量的一分子它本身的能量惯性状态始终与宇宙环境保持一致即能量的稳定性,它们的电磁能量波始终存在着相互作用。当俩物质粒子同时处于某一状态即尽量使之处于基态或能量控制编码态,它们在相互作用时产生了电磁能量惯性互动及量子纠缠现象。因此,物质具有能量然而人们只能从物质的相互作用中获得并得到利用。