量子糾纏(量子糾纏說明什么)
xj
2023-04-12
量子糾纏通俗解釋如下:
簡單的理解,就是當兩個粒子進入一種所謂的量子糾纏態時,兩者之間就仿佛建立了某種神秘的信息通道一樣,當對其中一個粒子施加狀態改變時,另一個粒子將相反改變,如粒子A左旋,粒子B就會跟著右旋,以此類推。
在量子力學里,當幾個粒子在彼此相互作用后,由于各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質,無法單獨描述各個粒子的性質,只能描述整體系統的性質,則稱這現象為量子纏結或量子糾纏。量子糾纏是一種純粹發生于量子系統的現象;在經典力學里,找不到類似的現象。
這是非常奇怪的,至少看起來很奇怪。當然如果遠處的粒子不能解釋測量的結果,那么這個屬性實際上就不會被保存下來。我們會在角動量、電荷、能量、動量等方面得到一個小的差異,我們計算兩組粒子隨時間的變化。如果有的話那就更奇怪了。
擴展資料:
量子糾纏與量子系統失序現象、量子信息喪失程度密切相關。量子糾纏越大,則子系統越失序,量子信息喪失越多;反之,量子糾纏越小,子系統越有序,量子信息喪失越少。因此,馮諾伊曼熵可以用來定量地描述量子糾纏,另外,還有其它種度量也可以定量地描述量子糾纏。
[img]什么是量子糾纏?量子糾纏通俗例子如下:
這里有兩個經典案例,一個是寡婦模型,一種是手套模型。
(1)寡婦模型。鐵蛋和翠花本是一對情侶,經過了長達10年的愛情長跑,終于結婚了。在結婚的那一刻,鐵蛋和翠花就有了夫妻之實。這種關系就相當兩個糾纏粒子享有共同的疊加態。
突然有一天,作為丈夫的鐵蛋因為車禍掛了。所以在事實上,不管翠花愿意不愿意,鐵蛋掛的同時,也是她變成寡婦的同時。
這就相當于對一個糾纏粒子的測量,會同時影響另一個糾纏粒子。
(2)手套模型,將一雙手套,隨機放入兩個盒子,只有當打開其中一個盒子的同時,也就會同時知道另一個盒子里裝的是什么手套。
這兩種案例就是典型的邏輯判斷,這種解釋也能讓很多人愉快地接受量子糾纏。
可問題就在于,人家事實并不是這樣的。
如果量子糾纏是邏輯判斷的話,一旦測量,那結果就是確定的,不會再改變。
而事實上卻是,如果打開盒子發現是左手套,蓋上盒子后,再打開,就又可能變成右手套了。
量子糾纏就是這樣,多次測量糾纏粒子,其結果并不相同。
這就奇怪了,為了解釋這個問題,愛因斯坦也是絞盡腦汁,因為在愛因斯坦看來,任何兩個粒子之間要進行相互作用,必然要依靠介質,但任何介質的速度都無法超光速。
量子糾纏是指量子態的一種性質。它是量子力學疊加原理的后果。
量子糾纏是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象。即使相距遙遠距離,一個粒子的行為將會影響另一個的狀態 。當其中一顆被操作(例如量子測量)而狀態發生變化,另一顆也會即刻發生相應的狀態變化 。
在量子力學里,當幾個粒子在彼此相互作用后,由于各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質,無法單獨描述各個粒子的性質,只能描述整體系統的性質,則稱這現象為量子纏結或量子糾纏。量子糾纏是一種純粹發生于量子系統的現象;在經典力學里,找不到類似的現象。
擴展資料:
量子糾纏的應用:
量子糾纏是一種物理資源,如同時間、能量、動量等等,能夠萃取與轉換。應用量子糾纏的機制于量子信息學,很多平常不可行的事務都可以達成:
1、量子密鑰分發能夠使通信雙方共同擁有一個隨機、安全的密鑰,來加密和解密信息,從而保證通信安全。在量子密鑰分發機制里,給定兩個處于量子糾纏的粒子,假設通信雙方各自接受到其中一個粒子,由于測量其中任意一個粒子會摧毀這對粒子的量子糾纏,任何竊聽動作都會被通信雙方偵測發覺。
2、密集編碼(superdense coding)應用量子糾纏機制來傳送信息,每兩個經典位元的信息,只需要用到一個量子位元,這科技可以使傳送效率加倍。
3、量子隱形傳態應用先前發送點與接收點分享的兩個量子糾纏子系統與一些經典通訊技術來傳送量子態或量子信息(編碼為量子態)從發送點至相隔遙遠距離的接收點。
4、量子算法(quantum algorithm)的速度時常會勝過對應的經典算法很多。但是,在量子算法里,量子糾纏所扮演的角色,物理學者尚未達成共識。有些物理學者認為,量子糾纏對于量子算法的快速運算貢獻很大,但是,只倚賴量子糾纏并無法達成快速運算。
5、在量子計算機體系結構里,量子糾纏扮演了很重要的角色。例如,在一次性量子計算機(one-way quantum computer)的方法里,必須先制備出一個多體糾纏態,通常是圖形態(graph state)或簇態(cluster state),然后借著一系列的測量來計算出結果。
參考資料:量子糾纏 百度百科
量子糾纏是什么意思量子糾纏又譯量子纏結,是一種量子力學現象。
量子糾纏是量子力學中的一個詞語,主要意思就是幾個粒子在互相作用后,最終各自的特性成為了整體的性質,單個粒子的性質沒辦法更好描述出來,只能說出整體的性質,這就是所謂的量子糾纏。這是一種主要發生在量子力學中的現象,在經典力學中是不存在的。
假若對于兩個相互糾纏的粒子分別測量其物理性質,像位置、動量、自旋、偏振等,則會發現量子關聯現象。例如,假設一個零自旋粒子衰變為兩個以相反方向移動分離的粒子。
沿著某特定方向,對于其中一個粒子測量自旋,假若得到結果為上旋,則另外一個粒子的自旋必定為下旋,假若得到結果為下旋,則另外一個粒子的自旋必定為上旋。
量子糾纏的特點
量子糾纏發生的時候其反應速度已經超越了光速,甚至要遠遠大過光速,這也和愛因斯坦的狹義相對論相違背。也就是說,它已經超越了人類的四維空間,因此我們需要用不同的表面宏觀意義來思考它。通過研究,科研人員發現就算人類相隔幾萬光年,兩個粒子之間相互作用也是發生在一瞬間。
更特別地是,假設沿著兩個不同方向分別測量兩個粒子的自旋,則會發現結果違反貝爾不等式。除此以外,還會出現貌似佯謬般的現象:當對其中一個粒子做測量,另外一個粒子似乎知道測量動作的發生與結果,盡管尚未發現任何傳遞信息的機制,盡管兩個粒子相隔甚遠。
量子糾纏是很熱門的研究領域。像光子、電子一類的微觀粒子,或者像分子、巴克明斯特富勒烯、甚至像小鉆石一類的介觀粒子,都可以觀察到量子糾纏現象。現今,研究焦點已轉至應用性階段,即在通訊、計算機領域的用途,然而,物理學者仍舊不清楚量子糾纏的基礎機制。
什么是“量子糾纏”?量子糾纏通俗例子如下:
這里有兩個經典案例,一個是寡婦模型,一種是手套模型。
(1)寡婦模型。鐵蛋和翠花本是一對情侶,經過了長達10年的愛情長跑,終于結婚了。在結婚的那一刻,鐵蛋和翠花就有了夫妻之實。這種關系就相當兩個糾纏粒子享有共同的疊加態。
突然有一天,作為丈夫的鐵蛋因為車禍掛了。所以在事實上,不管翠花愿意不愿意,鐵蛋掛的同時,也是她變成寡婦的同時。
這就相當于對一個糾纏粒子的測量,會同時影響另一個糾纏粒子。
(2)手套模型,將一雙手套,隨機放入兩個盒子,只有當打開其中一個盒子的同時,也就會同時知道另一個盒子里裝的是什么手套。
這兩種案例就是典型的邏輯判斷,這種解釋也能讓很多人愉快地接受量子糾纏。
可問題就在于,人家事實并不是這樣的。
如果量子糾纏是邏輯判斷的話,一旦測量,那結果就是確定的,不會再改變。
而事實上卻是,如果打開盒子發現是左手套,蓋上盒子后,再打開,就又可能變成右手套了。
量子糾纏就是這樣,多次測量糾纏粒子,其結果并不相同。
這就奇怪了,為了解釋這個問題,愛因斯坦也是絞盡腦汁,因為在愛因斯坦看來,任何兩個粒子之間要進行相互作用,必然要依靠介質,但任何介質的速度都無法超光速。
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