什麼是糾纏態

2021-03-04 09:07:58 字數 2923 閱讀 9677

1樓:匿名使用者

糾纏態的概念最早是由薛丁格和愛因斯坦提出來的,搞笑的是這倆個人雖然都被當成qm的奠基人,但是兩位大師都反對 qm 所包含的正統思想,糾纏態就是他們為了批判 qm 所蘊含的哲學思想而提出的。我簡單講一下薛丁格的貓:

乙隻貓被封閉在乙個小黑屋裡(乙個光子都沒有),屋子裡放著瓶毒藥,而毒藥的開關由原子是否釋放光子控制,如果原子處於激發態|1>,則它會釋放光子開啟瓶子,貓就會死;反之原子處於基態|0>,則就不會有光子,貓就會活。這樣就形成了這樣一種態:

|0>|死貓》 + |1>|活貓》

這個就是乙個最簡單的糾纏態,即貓的生與死和原子的態糾纏在了一起。那麼貓此時是死是活哪?量子力學說:在這個小屋子沒被開啟之前,貓死的同時也在活著(- -!)。

還有乙個愛因斯坦提到的epr態,兩個粒子a,b可形成這種態:

|0>a|0>b + |1>a|1>b

|0>|1>代表不同的自旋態,上述態的意思是如果a粒子處於|0>(|1>)態,則b粒子必也處於|0>(|1>)態。注意,一旦這種狀態形成後,理論上可以將a,b拉開至無窮遠距離,但是這種關聯仍然存在,即可以從對a測量所得到的狀態推出b此時的狀態,愛因斯坦把這種關聯稱為「幽靈般的超距作用」。

上述問題與常識是水火不容的,其根源在於兩種哲學思想的碰撞,所以有關這方面的爭論至目前也沒有定論。現在人們已經把重心放在如何去運用它,例如糾纏態已引發了現代量子資訊的誕生,必將在以後的發展中大放異彩。

2樓:匿名使用者

對量子力學中糾纏態的理解 玻姆把愛因斯坦epr詳謬作了簡化,考慮處於自旋單態,自旋為 的二粒子體系。當t≥t以後,兩粒子之間已經不再有相互作用,測量粒子a的自旋,不應對粒子b的自旋有任何影響。玻姆對epr的表述比愛因斯坦原文更為簡單,所以,後來對epr詳謬的爭議,大多以它作為討論的物件。

對epr佯謬的理解,實際上涉及到對量子力學中糾纏態的理解。按糾纏態的定義,它是二粒子體系本徵態的直積形式的線性疊加。數學形式上是二粒子的「態」,通過直積的疊加彼此關聯,形成乙個整體。

按正統量子力學的解釋,波函式是機率波,因此它的糾纏是概率的糾纏。在量子力學曲率解釋中,波函式是曲率波,描述微觀客體「形」的變化規律,因此,它的糾纏是「形」的糾纏。更本質地說是「曲率」的糾纏, 是空間的糾纏(7)。

兩個粒子不管遠離還是不遠離,空間的糾纏總把它們維持為乙個整體。愛因斯坦強調的二粒子的糾纏是二粒子之間的相互作用的糾纏。乙個純量子態,能按愛因斯坦想象的相互作用方案去建立嗎?

按第四章中的定性分析,結論是:不能。在玻姆的自旋量子態中,自旋向上|↑>和自旋向下|↓>是可以突變的。

測量粒子a的自旋,按照我們的理解,是連續作用的介入,粒子a的自旋向上|↑>a與自身的自旋向下|↓>a關聯,使得粒子a自身的自旋狀態由突變變成連續,相干退去,回到巨集觀經典世界。而粒子b的自旋向上|↑>b,在構造粒子a、b的糾纏態中,已通過直積形式與粒子a的自旋向下|↓>a相關聯(|↓>a|↑>b),因此,測量粒子a必然通過空間糾纏對粒子b有影響。粒子b的自旋狀態通過與粒子a的直積關聯,回到巨集觀經典世界。

由於波函式的空間特性,a、b之間的聯絡完全是空間的聯絡,而非相互作用的聯絡。它是一種非能量的資訊聯絡,可以超過光速。此外,巨集觀運動的左旋和右旋兩種狀態,突變只能是觀念上的。

如果進行力學分析,兩種狀態的轉變之間一定具有連續作用機制存在,因此,自旋量子態不能等同巨集觀的左旋和右旋狀態,實際的物理作用不能與觀念上的突變混為一談。從微觀到巨集觀的轉變,一定少不了量子測量。少不了相互作用機制的轉變。

我們不能利用數學的便捷,將不同性質的事物結合在一起,引起認識上的混亂。過去我們之所以在多粒子量子態上糾纏不清,關鍵是對巨集、微觀作用機制的區別及它們與量子態的關係關注不夠[8]。可見二粒子的糾纏是 「形」的糾纏。

量子測量中的超光速資訊,它的傳播是非能量的資訊傳播。量子計算機的設計必須考慮微觀非連續作用機制向巨集觀連續作用機制的轉換,也就是要設計乙個量子測量機制,讓量子概率轉換到巨集觀經典概率。轉換中資訊是否丟失,是值得考慮的。

但不管怎樣,量子編碼總是可以實現的。(**科學網)謝謝樓主我也長知識了

3樓:匿名使用者

"量子力學是非定域的理論,這一點已被違背貝爾不等式的實驗結果所證實,因此,量子力學

展現出許多反直觀的效應。"量子力學中不能表示成直積形式的態稱為糾纏態。糾纏態之間的關聯不能被經典地解釋。

所謂量子糾纏指的是兩個或多個量子系統之間存在非定域、非經典的強關聯。量子糾纏涉及實在性、定域性、隱變數以及測量理論等量子力學的基本問題,並在量子計算和量子通訊的研究中起著重要的作用。多體系的量子態的最普遍形式是糾纏態,而能表示成直積形式的非糾纏態只是一種很特殊的量子態。

歷史上,糾纏態的概念最早出現在2023年薛丁格關於「貓態"的**中。糾纏態對於了解量子力學的基本概念具有重要意義,近年來已在一些前沿領域中得到應用,特別是在量子資訊方面。例如,「量子遠端通訊。

"---《現代百科全書》與此相關的「量子態**傳輸"實驗的基本內容粗略地說來可以表述為:在量子世界裡,我們至少可以把原子、分子、光子裡面所具有的資訊,從某一點瞬間傳輸到遙遠的另一點。這讓我想起了紅色警戒裡面提及的超時空轉移,現在的科學家真是瘋狂。

目前國內有很多理論物理學家在和這個理論在「糾纏",其中工作做得比較突出的有中國科技大學的潘建偉教授。2023年他在《自然》上發表了題為《量子通訊中的糾纏態純化》研究**,開闢了量子通訊研究的新方向,使得遠距離量子通訊成為可能。

名詞解釋:量子糾纏

量子資訊學告訴人 們:為了進行遠距離的量子密碼通訊或量子態**傳輸,人們需要事先讓距離遙遠的兩地共同擁有最大的「量子糾纏態"。所謂「量子糾纏"是指不論兩個粒子間距 離多遠,乙個粒子的變化都會影響另乙個粒子的現象,即兩個粒子之間不論相距多遠,從根本上講它們還是相互聯絡的。

科學家們認為,這是一種「神奇的力量", 可成為具有超級計算能力的量子計算機和「萬無一失"的量子保密系統的基礎。但由於在量子通訊通道中存在種種不可避免的環境雜訊,「量子糾纏態"的品質會隨著傳送距離的增加而逐漸降低,也就是說,兩個粒子之間的糾纏會因傳播距離的增大而不斷退化,其糾纏數量也會隨之越來越少。這是導致量子通訊手段目前只能停留在短距離應用上的根本原因。

什麼是量子糾纏

量子糾纏通俗例子如下 這裡有兩個經典案例,乙個是寡婦模型,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,終於結婚了。在結婚的那一刻,鐵蛋和翠花就有了夫妻之實。這種關係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...

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