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谁能通俗解释下量子纠缠实验为什么需要随机数

来源:网络 作者:佚名 时间:04-01 手机版

最简单的说,为了验证纠缠的性质,需要随即选择基矢来测量,获得一组不等式的结果。如果不是随机的选择的话,我们可以用经典”,就是非纠缠的源也获得与用纠缠相同的结果。

这最早是在爱因斯坦与波尔争论的时候提出的,纠缠是不是真的不能用经典物理的模型来解释。为了验证,需要满足探测效率、随机选择、距离要求等条件。

怎样用通俗语言解释量子纠缠现象?

量子纠缠通俗例子如下:

这里有两个经典案例,一个是寡妇模型,一种是手套模型。

(1)寡妇模型。铁蛋和翠花本是一对情侣,经过了长达10年的爱情长跑,终于结婚了。在结婚的那一刻,铁蛋和翠花就有了夫妻之实。这种关系就相当两个纠缠粒子享有共同的叠加态。

突然有一天,作为丈夫的铁蛋因为车祸挂了。所以在事实上,不管翠花愿意不愿意,铁蛋挂的同时,也是她变成寡妇的同时。

这就相当于对一个纠缠粒子的测量,会同时影响另一个纠缠粒子。

(2)手套模型,将一双手套,随机放入两个盒子,只有当打开其中一个盒子的同时,也就会同时知道另一个盒子里装的是什么手套。

这两种案例就是典型的逻辑判断,这种解释也能让很多人愉快地接受量子纠缠。

可问题就在于,人家事实并不是这样的。

如果量子纠缠是逻辑判断的话,一旦测量,那结果就是确定的,不会再改变。

而事实上却是,如果打开盒子发现是左手套,盖上盒子后,再打开,就又可能变成右手套了。

量子纠缠就是这样,多次测量纠缠粒子,其结果并不相同。

这就奇怪了,为了解释这个问题,爱因斯坦也是绞尽脑汁,因为在爱因斯坦看来,任何两个粒子之间要进行相互作用,必然要依靠介质,但任何介质的速度都无法超光速。

量子纠缠通俗解释是什么?

在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠(quantum entanglement)。

假若对于两个相互纠缠的粒子分别测量其物理性质,像位置、动量、自旋、偏振等,则会发现量子关联现象。例如,假设一个零自旋粒子衰变为两个以相反方向移动分离的粒子。

沿着某特定方向,对于其中一个粒子测量自旋,假若得到结果为上旋,则另外一个粒子的自旋必定为下旋,假若得到结果为下旋,则另外一个粒子的自旋必定为上旋。

更特别地是,假设沿着两个不同方向分别测量两个粒子的自旋,则会发现结果违反贝尔不等式。

除此以外,还会出现貌似佯谬般的现象:当对其中一个粒子做测量,另外一个粒子似乎知道测量动作的发生与结果,尽管尚未发现任何传递信息的机制,尽管两个粒子相隔甚远。

量子纠缠是很热门的研究领域。像光子、电子一类的微观粒子,或者像分子、巴克明斯特富勒烯、甚至像小钻石一类的介观粒子,都可以观察到量子纠缠现象。现今,研究焦点已转至应用性阶段,即在通讯、计算机领域的用途,然而,物理学者仍旧不清楚量子纠缠的基础机制。

应用

量子纠缠是一种物理资源,如同时间、能量、动量等等,能够萃取与转换。应用量子纠缠的机制于量子信息学,很多平常不可行的事务都可以达成:

1、量子密钥分发能够使通信双方共同拥有一个随机、安全的密钥,来加密和解密信息,从而保证通信安全。在量子密钥分发机制里,给定两个处于量子纠缠的粒子,假设通信双方各自接受到其中一个粒子,由于测量其中任意一个粒子会摧毁这对粒子的量子纠缠,任何窃听动作都会被通信双方侦测发觉。

2、密集编码(superdense coding)应用量子纠缠机制来传送信息,每两个经典位元的信息,只需要用到一个量子比特,这科技可以使传送效率加倍。

3、量子隐形传态应用先前发送点与接收点分享的两个量子纠缠子系统与一些经典通讯技术来传送量子态或量子信息(编码为量子态)从发送点至相隔遥远距离的接收点。

谁能通俗的解释一下什么叫量子纠缠?

在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子缠结或量子纠缠(quantum entanglement)。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。

扩展资料

量子纠缠并非信息传递,事实上信息不可能从一个粒子传到另一个粒子。即使用光速将它们分开,信息也不可能在测量时从一个地方传到另一个地方。量子力学是非定域的理论,这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应。

量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。

多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态,而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上,纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中。

纠缠态对于了解量子力学的基本概念具有重要意义,已在一些前沿领域中得到应用,特别是在量子信息方面(例如,量子远程通信)。我国科学家潘建伟已经成功的制备了8粒子最大纠缠态。

参考资料来源:百度百科-量子纠缠技术

参考资料来源:百度百科-量子纠缠

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