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量子纠缠能够“超越光速”,真的证明爱因斯坦的相对论错了吗?

 ywcyhhlh 2017-12-24

量子力学中最奇怪的现象就是量子纠缠。如果两个电子最初是一致地振动的,一种称为“相干”的状态,它们可以保持波状一致,哪怕它们被分隔开了很远的距离。尽管两个电子之间的距离可能要以光年计,仍然有一个看不见的薛定谔波联系着它们两者,就像是一根脐带。如果一个电子发生了什么,那这一信息中有一部分会立刻传送到另一个电子。这被称为“量子纠缠”,即相干地振动的粒子之间有某种深层次联系将它们连接在一起。

让我们从两个一致摆动的相干电子开始,如果我们测量一个电子的自旋,假设它在加快自旋,则你立刻就知晓另一个电子的自旋在减慢。就算两个电子被分隔开许多光年,只要通过测量第一个电子就会立即得知第二个电子的自旋。事实上,你以比光速更快的速度得知了这一信息,因为这两个电子是“纠缠的”。爱因斯坦嘲讽地把这叫做“鬼魅般的超距作用”,因为在他看来,没有事物可以移动得比光速更快。

信息真的比光传送得更快吗?在光速是宇宙的速度极限这一点上,爱因斯坦错了吗?不完全是。信息的确比光速传送得更快,但信息是随机的,因此是无用的。你不能通过纠缠实验传送一条真正的消息或者莫尔斯密码,哪怕信息传送得比光速更快。

知道在宇宙另一端的一个电子正在减缓自旋是一条无用的信息,因为你不能通过这一方法传送今天的股票行情。举例来说,让我们假设一位朋友总是穿一只红袜子和一只绿袜子,次序随机。假设你查看他的一只脚,那只脚上穿着一只红袜子,那么你就知道——比光速更快地知道,另一只袜子是绿色的。信息的确比光传送得更快,但这一信息是无用的。不包含非随机信息的讯号可以用这种方式送出。

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