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量子纠缠是什么意思(量子纠缠包括哪些)

作者:张龙明
2023年02月19日 04:00
组词大全

在量子力学里,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,则称这现象为量子纠缠(quantum entanglement)。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。假若对于两个相互纠缠的粒子分别测量其物理性质,像位置、动量、自旋、偏振等,则会发现量子关联现象。

所谓的量子纠缠,就是两个不论有多远都能发生相互作用的粒子,这就叫量子纠缠。萊垍頭條举个宏观的例子吧!两个粒子A和B,不管A和B相距有多远,把A左转一圈,同时B也会自动的右转一圈,把B左转一圈,同时A也会自动的右转一圈,这就是所谓的量子纠缠。萊垍頭條

2020年6月15日,《自然》杂志发表了我国科研团队,用“墨子号”量子科学实验卫星,成功实现千公里级别的,纠缠态量子密钥分发的相关研究成果。该项成果,意味着量子纠缠加密通信,这一“绝对无法被”的技术,又被我国“修炼”的更加精进了。那么量子纠缠,是怎样确保己方信息绝对安全的?又是怎样让己方信息,在被的瞬间,自动作出反应的?为什么说,量子纠缠加密过后的信息,从本质上就无法破解?1935年,爱因斯坦,波多尔斯基,罗森,三位物理学家发表了后来被称为,EPR实验的论文,在该论文中,爱因斯坦根据量子力学的,叠加率和守恒率,认为如果把两个电子看成一个系统,那么这两个电子不论距离多远,就都还得满足守恒律。也就是说,哪怕这两个电子相隔千万光年,他们之间的状态仍然会实时传递,要坍塌就一起坍塌。且整个过程是无视光速的,而在当时以及今天的物理学界,真空光速,都是物质和信息传递速度的上限。爱因斯坦在论文中指出的,这种鬼魅般的超距作用,被薛定谔看到之后,后者将这种理论现象,命名量子纠缠。量子纠缠这种“瞬时”的特性,让它成为后来很多科幻作品中的常客,比如《三体》中的智子,就是利用量子纠缠,实现4.22光年外的比邻星,和地球的实时通信的。但事实上,量子纠缠的“反应速度”虽然千万亿倍于光速,但处于纠缠态的量子之间,是不可能传递信息的,因为“纠缠”是一种特性,而不是一种可以被用来传输信息的规律。今天的人类对量子纠缠的唯一应用,就是将它作为“最顶级的加密手段”毕竟从最初的凯撒密码,到后来的恩尼格玛,加密技术都直接影响信息安全,而信息安全又影响着,人类之间一切竞争行为的胜负。量子纠缠加密,就是将原来基于数学的加密密钥,替换为基于量子力学的“量子纠缠密钥”,这样一来信息的发送端和接收端,将共享同一个“稳定”的量子态,如果在信息的传送过程中出现者,那么发送端和接收端的量子态,就将同时坍塌。如此一来,信息的两端就都知道了者的存在,并且量子状态崩溃之后,者也无法再继续获取数据信息。需要再次重申的是,在以上的整个过程中,量子纠缠仅仅是作为密钥存在的,它是一种加密手段,而不是承载信息的载体。真正用来传递信息的,仍然是人类早已使用了数个世纪的无线电波。量子纠缠加密的成功,归根结底,还是因为量子态的坍塌,毕竟在现有的理论体系中,量子态就是最敏感的状态,只要存在观察者,量子态就能马上做出反应。在堪称《三体》前传的《球状闪电》结尾,人类曾在废弃的地下矿井中,进行过“没有人类观察者”的量子力学实验,但量子态依旧坍塌了,书中给出的结果是“存在非人类的观察者”,而不少科幻迷都认为,这个“非人类观察者”,就是三体文明派来的智子。总体而言量子力学作为目前微观世界的扛把子理论,在科学和科幻上都有很大的“戏份”,而且今天的各类芯片,本质上也都是以量子力学理论为基础的,就像人造卫星以相对论为基础一样。在可以预见的未来,量子力学的蓬勃发展,以及关于它的各项应用,必将再次改变人类世界,就像曾经的世界,被计算机和芯片技术改变一样。

:量子纠缠是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象。即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗作而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化 。量子纠缠是指量子态的一种性质。它是量子力学叠加原理的后果。

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