物理學(xué)中的量子糾纏
量子糾纏是量子物理學(xué)的核心原理之一，但也被高度誤解。簡而言之，量子纏結(jié)意味著多個粒子以某種方式連接在一起，使得一個粒子's量子態(tài)的測量確定了其他粒子的可能量子態(tài)。此連接不是't取決于粒子在空間中的位置。即使你將糾纏的粒子分開數(shù)十億英里，改變一個粒子也會引起另一個粒子的變化。盡管量子糾纏似乎瞬間傳輸信息，但它并沒有't實(shí)際上違反了經(jīng)典的光速，因?yàn)槟抢镉?s沒有"移動"通過空間。
經(jīng)典量子糾纏示例
量子糾纏的典型例子稱為EPR悖論。在這種情況的簡化版本中，考慮具有量子自旋0的粒子，其衰減成兩個新粒子，粒子a和粒子B.粒子a和粒子B在相反方向上起飛。然而，原始粒子的量子自旋為0。每個新粒子的量子自旋為1/2，但因?yàn)樗鼈儽仨毤悠饋頌?，所以一個是+1/2，一個是-1/2。
這種關(guān)系意味著兩個粒子糾纏在一起。當(dāng)您測量粒子A的自旋時，該測量結(jié)果會影響您在測量粒子B的逃生小知識自旋時可能獲得的結(jié)果。這不僅僅是一個有趣的理論預(yù)測，而是通過測試進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。Bell's定理。
需要記住的一件重要事是，在量子物理學(xué)中，粒子的原始不確定性'量子態(tài)是'而不僅僅是缺乏知識。量子理論的一個基本屬性是，在測量行為之前，粒子實(shí)際上沒有't一個確定的狀態(tài)，但是處于所有可能狀態(tài)的疊加。這一點(diǎn)s**通過經(jīng)典的量子物理思想實(shí)驗(yàn)Schroedinger's Cat建模，其中量子力學(xué)方法導(dǎo)致未觀察到的貓同時存活和死亡。
宇宙的波函數(shù)
解釋事物的一種方法是將整個宇宙視為一個單一的波函數(shù)。在這個表示中，這個"宇宙的波函數(shù)"將包含一個定義每個粒子的量子狀態(tài)的術(shù)語。正是這種方法為聲稱"一切都是相關(guān)的，"經(jīng)常被操縱（有意或通過誠實(shí)的混亂）最終導(dǎo)致像中的物理錯誤這樣的事情敞開了大門秘密。
雖然這種解釋確實(shí)意味著宇宙中每個粒子的量子狀態(tài)都會影響每個其他粒子的波函數(shù)，但它的方式只是數(shù)學(xué)上的。實(shí)際上沒有任何實(shí)驗(yàn)可以-即使在原則上-在出現(xiàn)在另一個位置的一個地方發(fā)現(xiàn)效果。
量子糾纏的實(shí)際應(yīng)用
雖然量子糾纏看起來像奇怪的科幻小說，但這個概念已經(jīng)有了實(shí)際的應(yīng)用。它被用于深空通信和密碼學(xué)。例如，NASA和#39;月球大氣塵埃和環(huán)境探測器（LADEE）演示了如何使用量子糾纏來上傳和下載航天器和地面接收器之間的信息。
由Anne-Marie Helmenstine編輯，博士。
