量子糾纏是微觀粒子間的一種特殊物理現(xiàn)象,已經(jīng)被實驗觀測所證實。 很多人不能接受量子糾纏,其實有以下幾個原因:一、量子糾纏這個名字起得不好 這個名字不能真正表達這個微觀粒子之間現(xiàn)象的本質(zhì)。糾纏一詞,弄得好像粒子之間會有意識,有感應(yīng)一樣。不明白,當(dāng)初物理學(xué)家為什么要給這個現(xiàn)象起了這么個名字。 二、量子力學(xué)小白 這就沒什么可說的了,對量子力學(xué)完全不懂的人,而量子力學(xué)又沒有經(jīng)典的經(jīng)驗可以與之相對應(yīng),我們怎么解釋也都是沒有用的。 三、科普人的“誤導(dǎo)” 其實這也是無心之過??破毡旧砭褪菫榱艘猛ㄋ椎恼Z言把一件不好理解的事情說明白,而科學(xué)是嚴謹?shù)模枰脭?shù)學(xué)語言進行精確描述。這樣科普為了能讓吃瓜群眾好理解,必然失去科學(xué)的嚴謹性。 那么究竟什么是量子糾纏呢?首先我們需要了解什么是量子。 那些普朗克常數(shù)能發(fā)揮明顯作用的現(xiàn)象叫做量子現(xiàn)象,這些具有量子現(xiàn)象的微觀粒子都可以看作是量子。所以量子不是某種粒子的稱呼,而是具有量子現(xiàn)象的微觀粒子的統(tǒng)稱。 其次我們需要明白,微觀粒子具有波粒二象性。 這個性質(zhì)毫無疑問已經(jīng)被大量的實驗觀測所證實。微觀粒子跟我們宏觀經(jīng)驗世界的物質(zhì)不同,它們既是物質(zhì)又是波,不是我們看到過的任何東西。 第三,全同粒子。 這是量子力學(xué)里面對同一類粒子的定義,比如所有的電子是全同粒子;所有的中子是全同粒子;所有的質(zhì)子是全同粒子。 第四,全同粒子有一個特性叫做疊加態(tài)原理。什么意思呢,就是說,微觀粒子我們不能把它們看作質(zhì)點,它們的狀態(tài)只能用波函數(shù)來描述。兩個粒子的波函數(shù)是可以疊加的,道理就跟聲波水波的疊加是一樣的。 當(dāng)兩個全同粒子形成疊加態(tài)的時候,我們無法區(qū)分它們是哪個粒子。這個特性也來自波粒二象性。所謂的量子糾纏就是形成疊加態(tài)的兩個全同粒子的狀態(tài)。 由于波函數(shù)可以覆蓋很廣的區(qū)域,也就是說,即使距離幾十公里,甚至是幾光年以外,兩個全同粒子也是有可能進入疊加態(tài)的。 就簡單寫到這里吧,由于不是寫教程所以沒有使用任何公式,難免也不夠嚴謹,但是作為科普應(yīng)該是夠了。您需要記住一點,量子糾纏的關(guān)鍵點不是什么有意識參與,而是疊加態(tài)原理。 歡迎您點贊、轉(zhuǎn)發(fā)、評論,關(guān)注,謝謝。 |
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