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量子是怎样产生纠缠的?能否通俗易懂地解释一下?
20世纪初是一个最伟大的年代,那个时候诞生了最优秀的科学家,比如说像尼尔斯.玻尔、爱因斯坦、薛定鄂、海森堡等。
他们共同创造了一门人类最伟大的科学之一,也是现代物理学的三大支柱之一,这就是量子力学。
量子力学从它诞生以来,不管是做出的预言,还是对世界的理解,都和我们对常规和宏观事件的观察和思考不一样。
其中一个很大的不同,就是量子运动的准确轨迹是无法测量的,只能用波函数描述量子在空间中的分布概率。
量子的世界,远观是一团雾,近看是个点。
在此之前,人类最离奇的想象也不会想到微观世界是如此的存在。
所以,对量子力学的看法就有了两派的分歧,一个就是以爱因斯坦为代表的一派,还有一个就是以波尔为代表的哥本哈根学派。
爱因斯坦本身并不反对量子力学,而且爱因斯坦对量子力学的发展做出了重大贡献。
光电效应就是爱因斯坦发现的,他也因此得了诺贝尔奖。光电效应是量子存在的最直接证据,直接证明了电磁波实际上是光子,而光子是一颗一颗的发出的,每一个光子携带固定能量,所以光的能量是不连续的。
这是量子力学的基础证据之一。
“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,这种现象为量子纠缠。”
以上是对于量子纠缠的解释,比较难理解,我们来举个通俗点的例子。
鱼缸里有一条鱼,有两个观察者分别从鱼缸的左边和右边来观察这条鱼。
当鱼尾巴摆动时,***设左边的观察者看到鱼尾巴向自己所在位置的方向摆动,那么,右边的观察者看到的肯定是鱼尾巴往远离自己的方向摆动,咯,这就是量子纠缠!
以上例子中的“鱼尾巴”就是量子纠缠中的“整体系统”,“鱼尾”的两面(相对于两个观察者分别看到了的两面)分别代表两个基本粒子,当然,量子纠缠只存在于微观世界中,宏观物体并不存在这一现象,以上的例子只是为了便于理解。
量子纠缠问题,实质就是物质的定域性问题,物质存在必然相互影响,影响的传播经过空间速度需要时间,量子纠缠发现微观领域没有定域性,关联的物质存在,可以发生无视空间距离传播速度和时间的瞬间影响,这个事实暗示了世界存在的本质,我们日常在宏观世界习以为常的定域性和实在性,在微观世界并不成立,在微观源头上,空间,时间,速度都不成立。
一对光量子纠缠,它们的纠缠能量来自最初的光子,这是尊守能量守恒定律的。其中光子A和光子B的自旋,是一个向左那么另一个就必定向右,最重要的就是,这两个光量子我们未观测它们时,它们的自旋是处于叠加态的。
叠加态就是,在我们未对其中一个量子进行测量时,那么这个量子就处于叠加态中,既它左旋同时右旋,另一个纠缠量子也进行着一样的行为,左旋同时右旋。处于这样状态的两个量子,称为纠缠态量子。这种状态在量子尺度才有,不会存在于宏观世界。因为宏观物体由非常多的物质组成,这些物质运动状态都不一样。
另外量子力学中纠缠粒子一旦测量瞬间坍塌定律,量子纠缠根本无法用仪器测量出来的,只能测量到坍塌后的状态。(量子定律预定不能测量)只能靠有些聪明的科学家推测所得。
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