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爱因斯坦认为最不可能的事发生了

 了缘人生沈师桥 2018-11-19

爱因斯坦在他的狭义相对论中提出了宇宙的最基本原理,即光速不可超越。可是在量子力学中,关于“量子纠缠”的模型,似乎要颠覆这一理论。这也是爱因斯坦最痛恨量子力学的地方,它称之为“遥远的鬼魅行为”。

量子纠缠是微观粒子的一种特殊性质。我们知道微观粒子在空间中运动时,它要符合量子力学基本原理,即不能同时准确测量位置和动量。而这样的微观粒子被拆分成两个更小的粒子时,这两个小粒子就会形成量子纠缠,如果我们称这小粒子分别为A和B的话,那A和B就会有类似心灵感应的特性,使大粒子平衡。比如A是1的化,B就是-1,他们的和,即1 (-1)=0。现在问题来了,由于AB是纠缠在一起的,我们人为的将AB分开很远很远,比如一个放在地球,一个放到月球上去。然后去观测A,若发现A是1,那么B就是-1,若A是-1,那么B就是1。这听起来好像很简单啊,相当于你在两个篮子里分别放了苹果和梨,打开第一个篮子发现是苹果,那么第二个篮子就是梨了。

量子纠缠就这么简单?其实不然,这里的A和B粒子是以一种叠加态的形式弥散在空中的,如果你不去观测,它永远是1和-1的叠加态。而当你去观测了A粒子后,A粒子坍缩了,成为了具体的1,而你对A的观测,瞬间影响到了B,B立刻坍缩为-1,这瞬间有多快呢?据测量,它的速度达到光速的1万倍。也就是说在A被测量的瞬间,B就感受到了,这就是爱因斯坦眼中遥远的鬼魅行为。也是目前所知的超光速的行为,但是这种行为目前还不能传递信息。

那量子通信又是什么呢?我国发射了“墨子号”量子通信卫星。其实量子通信是一个统称,是指利用量子纠缠这一特殊性质为我们的通信加密。比如在通信中,我们给目标双方分别发送了两个纠缠的粒子A、B。在正常通信下,A和B处于一种叠加态,一旦有人对通信内容进行窃取,纠缠的A和B马上显示出它的本征态,在AB端的我们就立刻知道有人窃取信息了。

以上说的就是量子纠缠跟量子通信。

于是有人提出,能不能对纠缠的粒子A或粒子B进行干预呢,比如A是朝上自旋的粒子,那么我们就知道B是朝下自选的粒子。如果现在对A进行干预,使A发生向下自旋,那这时候遥远的B就能感应到A的改变而发生改变产生向上的自旋,目前这样的技术还没有实现。如果这样的技术能实现的化,那就是真正的超距作用了,我们通过对A粒子的上下自旋进行0、1的编码,直接发送信息,就能超过光速万倍进行信息传播。也许这样的方法根本无法实现,虽然粒子纠缠感应是超距的,但是它不能传递信息,要是真正能超光速传递信息,那还了的,可能吓得爱因斯坦都要从棺材里爬出来了。

目前量子纠缠的工作机制还没弄清,真正的超光速还没有发现。关于这些大家有什么想法吗?欢迎留言讨论

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