學(xué)者 近年來一些學(xué)者提出了相空間理論來解釋量子糾纏
1935年,當(dāng)愛因斯坦(Einstein)和波多爾斯基(Podolsky)以及羅森(Rosen)一起,寫出了著名的EPR佯謬之后,提出了量子糾纏。實(shí)際上「量子糾纏」這個(gè)詞并不是愛因斯坦提出來的,而是薛定諤提出來的,當(dāng)時(shí)看來是很不可思議的。
量子糾纏的意思是說,兩個(gè)糾纏的量子不管相距多遠(yuǎn),它們都不是獨(dú)立事件。當(dāng)你對一個(gè)量子進(jìn)行測量的時(shí)候,另外一個(gè)相距很遠(yuǎn)的量子居然也可以被人知道它的狀態(tài),可以被關(guān)聯(lián)地測量,很不可思議。
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通俗點(diǎn)可以這樣理解,構(gòu)成我們身體微觀下的極微小的一種粒子,也就是量子具有一種特殊的屬性,它可以同時(shí)存在于不同的時(shí)空中,而且當(dāng)一對有關(guān)聯(lián)的量子分別向它們相反的方向發(fā)射后,無論它們分離的多么遙遠(yuǎn),哪怕一粒在地球上,另外一粒已經(jīng)穿越出了銀河系,當(dāng)一方顯示出某種信息的時(shí)候,另一方的粒子馬上就可以測量到同樣的信息,這樣一種神奇的現(xiàn)象被科學(xué)家們稱為“量子糾纏”,這個(gè)理論并不是空想,已經(jīng)得到了證實(shí)。
量子糾纏已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)40年了。目前,物理學(xué)家正在將其擴(kuò)展到多光子系統(tǒng),試圖通過量子糾纏實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,并開發(fā)量子計(jì)算機(jī)。

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量子糾纏的非局部性對經(jīng)典相對論有很大的影響。相對論的第一個(gè)經(jīng)驗(yàn)假設(shè),即光速不變原理,在量子糾纏的情況下失敗了。在量子糾纏的世界里,粒子之間的相互作用可以超越時(shí)間和空間的瞬間,甚至不需要任何介質(zhì)。然而,到目前為止,物理學(xué)家還不知道為什么量子系統(tǒng)和相對論中超越時(shí)空的“瞬時(shí)作用”與相對論之間存在著明顯的沖突,只能在黑暗中推測。
近年來,一些學(xué)者提出了“相空間理論”來解釋量子糾纏。然而,由于該理論仍然是基于經(jīng)典量子理論,并沒有添加新的物理原理,這只是一種嘗試,并沒有得到物理學(xué)界的認(rèn)可。
同樣,有些人試圖修改相對論使之與量子理論相容,但他們無法避免光速是恒定的這一基本假設(shè)。
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可以說,在一個(gè)新的量子糾纏已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了40年的世界里,當(dāng)代物理學(xué)家仍然不知所措。承認(rèn)量子糾纏的存在就等于承認(rèn)量子世界中相對論的一個(gè)基本假設(shè),光速恒定的原理是錯(cuò)誤的,從而顛覆了相對論物理學(xué)的整個(gè)架構(gòu)。但對于未來,新的物理建設(shè),超越相對論是必要的。
科學(xué)的進(jìn)步總是在新的發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上提出新的理論來代替舊的理論。EPR相關(guān)之謎起源于20世紀(jì)30年代,并在80年代得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從而導(dǎo)致了量子糾纏的新現(xiàn)象。這個(gè)奇特的現(xiàn)象挑戰(zhàn)了一個(gè)多世紀(jì)以來的相對論基本假設(shè)(光速是自然運(yùn)動(dòng)的極限),為相對論的終結(jié)打開了希望之門。
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在21世紀(jì),物理學(xué)家已經(jīng)將量子糾纏粒子的數(shù)量擴(kuò)展到多光子系統(tǒng)。隨著實(shí)驗(yàn)的深入,相信我們面前將會有一個(gè)新的物理世界,隨之而來的物理新原理將會被發(fā)現(xiàn),這將會超越已經(jīng)走過一個(gè)世紀(jì)的相對論。
我國的量子糾纏的研究上處于世界前列,2017年6月,我國量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星"墨子號"與地面率先成功實(shí)現(xiàn)"千公里級"的星地雙向量子糾纏和密鑰分發(fā)及隱形傳態(tài),該成果榮獲科技部2017年度中國科學(xué)十大進(jìn)展獎(jiǎng)項(xiàng)。
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【 學(xué)者|近年來一些學(xué)者提出了相空間理論來解釋量子糾纏】其實(shí)諸多有關(guān)量子糾纏的實(shí)驗(yàn)都發(fā)現(xiàn)量子糾纏的作用反應(yīng)是瞬間的,甚至可以認(rèn)為兩者是同時(shí)進(jìn)行的,根本沒有時(shí)間間隔差,有科學(xué)家認(rèn)為即使相隔一光年,量子糾纏也可能是會同時(shí)進(jìn)行的。
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