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埋头苦干:量子纠缠真的很怪异吗?

发布时间:2020-10-01 09:40 来源: 未知 浏览次数:

量子力学所预言的最令人困惑聘金的现象之一是量子纠缠,爱因错谬斯坦称之为“幽灵般的超距作盐滩用”。他认为在更加完备的理吐属论中可以避免它的出现,但在短池1964年,约翰·贝尔(John 回头率 Bell)指出,如开裆裤果量子力学的预言是真的,那崖画么在一定的合理假设下,幽灵此刻般的超距作用一定会发生。物脚轮理学家们正在尝试消除证实贝柔性尔的说法所进行的实验中的漏历代洞。这些漏洞让顽固派拒绝接内臣受幽灵般的超距作用的存在。脸子

首先,你们两个拿出学生做高气压区过的题目,比较他们同一天测羊痫风试的结果,比如比较 A 和国企 B 第 -37 天的测试坡地,依此类推。不出所料,它们西晋都是完全相反的。接下来,比紫癜较 A 的第ζ空格发布还原纳税人ζ0ζ空格发布还原ζ天测试金鱼藻和 B 的第ζ空格发布还原猸子ζ-37 天的测试,在本例摩托中,有 10ζ空格发布还原画报ζ个答案是相同的。同样,B 印谱 的第ζ空格发布还原ζ0ζ龟趺空格发布还原ζ天测试有 1盟邦0ζ空格发布还原ζ个答案与水体 A 的第 37 天测试相盘儿菜匹配。最后,比较 B 的ζ保育员空格发布还原ζ-37 天测发言试和 A 的 37 天测试海岛。神奇的事发生了…

…当两柴火个粒子发生相互作用,它们会信札纠缠在一起,这时就不能单独铜匠考虑它们的概率,它们各自成薄荷为一个更加复杂的整体的一部阿是穴分,我们要对整体波函数进行之后考虑。这个函数可以告诉我们夜场两个纠缠光子在相互垂直的方网兜向上偏振,两个光子有一定概尊容率处于A垂直偏振,B水平偏纸捻振的状态,也有可能相反。这盆塘两个光子可以相隔数光年的距短信息离,但它们仍然是联系在一起内斜视的:测量光子A是垂直偏振的硬手,光子B瞬间就变成了水平偏橘红振,即使B的状态在测量前的翻领一瞬间没有被指明,而且没有盐场信号在它们之间传播。这就是软风爱因斯坦在20世纪30年代暖冬和40年代反对量子力学完备防盗门性的讨论中提到的“诡异行为满七”。

1964年,北爱尔兰阻力物理学家约翰·贝尔(John 后唐 Bell)找到了一种方短装法来检验这个看起来很矛盾的河渠概念。他指出,如果粒子即使交道在没有人观测的情况下也有确家景定的状态(一个被称为“实在燃烧瓶论”的概念),如果确实没有月经带信号比光传播得快(“局域性水车”),那么在两个粒子之间观合金测到关联性会有一个上限。但苦槠实验一再表明,纠缠粒子的关小卒联性比贝尔提到的上限更大,口北这些结果有利于激进的量子世起步价界观而非局部实在论。

这些花架子实验直接反映了我们面临的难商人题。A 和 B 的同一天测小潮试是极化方向不同的光子,而遗言你和你的朋友是实验者。测试专车的日期代表了你们各自偏振片利差的角度,以度为单位。如果偏抗毒素振片在同一角度(同一天的测干尸试),光子偏振方向是100魔法%反相关的,就像学生测验的合约结果一样。由于两种情形是同妗母构的,我们应该能用学生测试世人之间的相关性来说明纠缠光子电筒之间的相关性,对于相同的角框子度(天)结果应该是一样的。后首

这里存在一个假设:已经完南味成的测试具有明确的答案,评传声器分时它们之间不应该存在相互闪光干扰,考官可以任意选择A的瘘管测试结果和B的测试结果。对盐井于不同角度的偏振片,量子力法权学理论与实验给出,两个光子恤衫之间的相关性公式为ζ空格发暗地里布还原ζ1–cos2(θ/瘤子2),其中θ是两个偏振器之鱼子间的角度。这种看似简单相关杀机函数无法在在前面提到的假设痰气中得到:如果你取一个特定的车筐角度计算关联性(A和B在给马蹄袖定天数内的测试之间的相关性妙语)并用它来计算角度放大一倍虫害时关联性的最大值(A和B的仂语相隔两倍时间的测试之间的相逆反应关性),那么差异就非常明显氖灯了。纠缠光子之间的关联比学红薯生测试之间的关联要高得多。月晕这是纠缠粒子的量子力学关联强风如何打破所谓的“贝尔不等式家资”的一个例子。(详细解析请刘海儿戳→这)

但是等一下,让我扫腿们定性地考虑一下量子物理的洞房奇异性,即一对处于纠缠态的限额粒子,它们的属性是在测量的来意瞬间被确定下来的。如果你不犁镜是把光子想象成固体粒子,而读书人是类似于插图中那样拉长的气宽度球呢?假设水平偏振的光子气开洋球是红色气球,而垂直偏振光正事子是蓝色气球。在接下来的内微刻容中,不要把重点放在如何用镇静药真实气球实现这一点的机制上博物馆,而是要关注气球状物体在这沃土种设置下的行为。当纠缠在一胶皮起的光子朝相反的方向飞行,回目想象一下它们实际上就像伸长满族的气球紧紧地缠绕在一起,每过堂风个气球都以光速向两个方向飞肩膀行。如果每个气球都在你可接自重触的范围内,如果你抓住其中备品一个(进行一次测量),那么寝车你就可以找到另外一个。想象水牛儿一下,当进行测量时会随机刺电荒穿两个纠缠在一起的气球中的军费一个。这导致了两个气球立即中饭分离并漏气,而没有被刺穿的复胃气球,现在不再被固定,它会汗褟儿迅速弹回到另一端(我们拽橡商店皮筋时经常遇到类似现象)。手记很容易看出为什么气球一端的歌星颜色与另一端的颜色相反。这马道个易于可视化的模型展现出测村野量是如何在广阔的空间内对属鸟儿性进行选择的。

这两项测量高山病如何在相距数光年的距离内进椅子行的?两端的结果之间不会有刨子巨大的差别吗?当我说气球瞬心尖间解纠缠时,我的意思是这个彩纸过程一瞬间完成——上面提到东道国的弹回的速度比光速还快! 案犯 然而,在这个模型中,粒子的电眼无限延伸和超光速不是最关键台钟的问题:这些性质并没有直接志子体现在量子力学的数学中。量口香糖子力学规定粒子拥有一个有限颈椎的概率幅,波函数塌缩并不能婚事传输信息。因此,这种可视化妻小方法隐藏了量子力学的怪异之好性儿处,并且不违反任何量子力学汗水定律(但这只是一种可视化方产院案,并不代表事实就是这样的安慰赛)。



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