量子物理學的核心原理之一《量子糾纏》

(由於粒子圖片會引起人的不適感,所以用風景圖片代替了)

量子糾纏是量子物理的核心原則之一,雖然它經常被人誤解。

量子糾纏意味著多個粒子以某種方式連接在一起,一個粒子的量子態的測量決定了其他粒子的可能量子態。這個連接不依賴於空間中粒子的位置。即使相互糾纏的粒子相隔數十億公里,改變一個粒子也會引起另一個粒子的變化。儘管量子糾纏似乎是瞬間傳遞信息,但實際上並沒有違反傳統的光速,因為它們在空間中沒有「運動」。

量子糾纏的典型例子叫做EPR佯謬。什麼是EPR佯謬請找度娘,在這個簡單的模型中,一個量子自旋為0的粒子,它衰變成兩個新的粒子,即粒子A和粒子B,粒子A和粒子B在旋轉方向相反。原始粒子的量子自旋為0,每個新粒子的量子自旋為1/2,但是因為它們必須加起來為0,所以一個是+1/2,另一個是-1/2。

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這種關係意味著當這兩個粒子糾纏在一起時,你測量粒子A的自旋,會對粒子B的自旋可能得到的結果有影響。在量子物理學中,粒子量子態的原始不確定性不僅僅是我們對它缺乏了解。而是量子理論有一個基本特性,這個基本特徵是在你測量行為之前,粒子沒有確定的狀態,它處於所有可能狀態的疊加狀態中。

最好的模型是經典的量子物理假想性實驗,薛定諤的貓,量子力學方法導致了一個同時存活和死亡的未觀察到的貓。儘管量子糾纏看起來像科幻小說,但這個理論已經有了實際應用。它被用於空間通信和密碼學。

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