本帖最后由 keer_zu 于 2015-3-9 20:30 编辑
曾经是用来“折磨”量子力学的,开始于注明的:EPR悖论
在量子力学里,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论(EPR paradox),简称“爱波罗悖论”、“EPR佯谬”、“EPR悖论”等,是阿尔伯特·爱因斯坦、鲍里斯·波多尔斯基和纳森·罗森在1935年发表的论文里,针对量子力学提出的早期重要批评。他们设计出一个思想实验,称为“EPR思想实验”,可以凸显出局域实在论与量子力学完备性之间的矛盾,这论述就是所谓的“EPR悖论”。[1]
EPR论文并没有质疑量子力学的正确性,它质疑的是量子力学的不完备性,量子力学不能预测物体的确切性质,只能预测物体的统计性质,不能单独量子系统,只能描述一个系综的量子系统。或许,在不久的未来,物理学者会想出更完备的量子理论。但是,这论文是建立于貌似合理的假设──局域论与实在论,合称为局域实在论。简略解释,局域论不允许鬼魅般的超距作用,实在论主张,月亮依旧存在,即使无人赏月。在学术界里,这些假设引起强烈的争论,特别是在两位诺贝尔物理学奖得主爱因斯坦与尼尔斯·玻尔之间。
EPR论文表明,假若局域实在论成立,则可以推导出量子力学的不完备性。在那时期,很多物理学者都支持局域实在论,但是,局域实在论这假设到底能否站得住脚还是一个严峻的问题。后来,于1964年,物理学者约翰·贝尔发表贝尔定理,证明这个假设与量子力学的预测不相符。专门检验贝尔定理所获得的实验结果,证实与量子力学的预测相符合,同时证实局域实在论不成立。[2][3]
后来发现EPR的假设似乎站不住脚,结果就导致了“量子纠缠态”--- 神一般的存在。完全是巫术,堪称当前物理学的一大奇葩。
量子纠缠:
在量子力学里,两个粒子在经过短暂时间彼此耦合后,单独搅扰其中任意一个粒子会不可避免地影响到另一个粒子的性质,尽管粒子与粒子之间可能相隔很长一段距离,这种关联现象称为量子纠缠(quantum entanglement)。像光子、电子一类的微观粒子,或者像分子、巴克明斯特富勒烯、甚至像小钻石一类的介观粒子,都可以观察到量子纠缠现象。[1][2][3]由两个以上粒子组成的量子系统也可能会发生量子纠缠。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。
复合系统是由多个粒子组成的系统。[注 1]处于量子纠缠的复合系统,其态矢量不能表示为各个粒子的态矢量的张量积,必须表示为几个不同张量积的量子叠加。因此,不能独立地描述每个粒子的量子态,只能描述整体系统的量子态。[4]:120ff
假设,由两个粒子组成的复合系统处于量子纠缠,对于其中一个粒子做测量得到结果(例如,自旋为上旋),则另外一个粒子在之后任意时间做测量,必定会得到关联结果(在此案例里,自旋为下旋)。[5]给定一系综被量子纠缠的粒子对,对于每一个粒子对的两个粒子做测量,则可发现两个粒子的性质存在着一种关联现象,尽管它们可能相隔很遥远,仍旧可以观察到这种关联现象。[6]很多类似实验也已被完成,甚至当两个测量的时间间隔,比光波传播于两个测量位置所需的时间间隔还短暂,这现象依然发生,也就是说,量子纠缠的作用速度比光速还快。最近完成的一项实验显示,量子纠缠的作用速度至少比光速快10,000倍。[7][8]这还只是速度下限。根据量子理论,测量的效应具有瞬时性质。[9][10]:421-422
1935年,阿尔伯特·爱因斯坦、鲍里斯·波多尔斯基和纳森·罗森发表的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论(EPR悖论)涉及到两个粒子由于量子纠缠而出现的问题,从而开启了关于量子纠缠的研究。[11]同年,埃尔温·薛定谔也发表了几篇关于量子纠缠的论文,并且给出了“量子纠缠”这术语。[12][13]虽然这些初期研究聚焦于揭示量子纠缠的一些反直觉性质,借此严厉批评量子力学,但多年以来,物理学者做实验检视量子纠缠,所获得的结果符合量子纠缠的理论预测。[14]因此,大多数物理学者承认量子纠缠是量子力学的基础性质。现今,研究焦点已转至应用性阶段,即在通讯、计算机领域的用途,然而,物理学者仍旧不清楚量子纠缠的基础机制到底为何。
这种10000倍于光速的超距作用首先被用于通信,即所谓量子通信。其次被用于量子计算机。
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