量子纠缠的原理是什么?为什么能超光速1万倍?爱因斯坦无法理解

2023-06-01 0 797

力学折腾究竟是甚么?为何能超音速最少1五倍?这首诗会详尽heard小朋友们讲透当中牵涉的习题。

从力学方法论的此基础现像,到力学折腾的基本原理,再到力学折腾的校正,最终再到力学折腾的力学其本质。

量子纠缠的原理是什么?为什么能超光速1万倍?爱因斯坦无法理解

该文较为长,期望你能冷静看完,这会协助你创建起对力学折腾的全面性重新认识。

要全盘弄清楚力学折腾,却是得先从力学力学的此基础找寻标准答案。

介绍过力学力学的人的确都母汤氏物质波和共振态这三个词。

物质波也是说,比氢原子还小的这些粒子,与此同时具备三种状况,这些光子不但像光子,也像波。

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光子的波动率和光子裴璩共振在一同,也是共振态。

但共振态不单单是指的是物质波,除了磁矩,偏振光,边线,角动量等其它化学性质的共振态。

总而言之一句话,你假如不量测那个光子,咱就始终处在各式各样共振态中。

假如听得懂这些,那力学折腾就很难认知。那时他们晓得:每一原则上的光子都具备共振态。

那你再想,假如三个光子通过某种方式组合在一同,那这三个光子的共振态 是彼此独立的,却是相互缠绕的?

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标准答案是相互缠绕的。

那假如一个原则上的光子衰变成三个更小的光子,那这时候这三个光子的共振态是彼此独立的,却是相互缠绕的?

标准答案依旧是相互缠绕的。

三个光子假如一开始具备某种共同的关系,那么即便三个光子分开,其共振态也是缠绕在一同的。而力学折腾正是这种共振态相互缠绕的体现。

比如,一个具备0磁矩的光子突然衰变了,变成了三个光子,那么这三个光子由于都是由同一个光子衰变而来的,所以在初始状况就创建起联系了。

未来,不管这三个光子距离有多远,这种联系会始终存在,具体表现是共振态的相互缠绕。这时候,这三个光子是彼此的折腾光子。

折腾光子之间的共振态会超越空间和时间进行相互作用。

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那时注意我刚才说的这句话,共振态会超越空间和时间进行相互作用。

超越空间很好认知,是把三个折腾光子分开,超越时间指的是三个光子的相互作用是与此同时的,方法论上,甚至没有速度的概念。

这里面的相互作用指的是对一个折腾光子进行量测,比如磁矩,就会与此同时决定另一个折腾光子的磁矩结果。

没量测之前,这三个折腾光子的磁矩处在共振态,每一光子即是上旋也与此同时是下旋。

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量测行为就会导致三个光子的磁矩变得确定,假如一个折腾光子的磁矩为上,那另一个必然为下,反之亦然。量测行为导致的共振态消失是量测坍塌效应。

那时很多人都晓得力学折腾是超音速的,其实这种说法并不严谨。

在方法论上,力学折腾就不存在速度的概念。因为折腾光子之间的相互作用是与此同时发生的,假如说存在速度的话,那是不是意味着折腾光子的相互作用存在时间差呢?

所以在提到力学折腾的时候,尽量不要用“瞬间”“立马”这样的词语描述,最好用“与此同时”那个词。

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方法论归方法论,但实验还得做,你不做实验,怎么晓得折腾光子的作用是与此同时的呢?

但回头一想,貌似这样的实验压根就难以做。

假如,你把三个折腾光子放到太空中,距离30万公里,时间精度是0.1秒,操作了一通,结果的确发现力学折腾是与此同时的。

但有人还会说,时间精度不够,这只能说明力学折腾的速度不低于10倍音速。

然后,你又将时间精度提高到0.01秒,即便实验依旧成立,但还会有人说精度不够,这只能表明力学折腾不低于100倍音速。

2013年,由中国科学家 潘建伟 带领的团队就测试过力学折腾的速度下限。

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在这篇名为《限制“远处的幽灵行动”的速度》的论文摘要中提到。

玻尔等人将力学折腾中的非局域关联称为“远处的幽灵行动”,假如确实存在这一可怕的行为,那它的速度是多少呢?

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在这里,他们通过观察 连续12个小时违反贝尔不等式的实验得出结论:“幽灵行动”的速度下限是音速的四个数量级。

那个实验意味着:起码在校正上,力学折腾最少是音速的一五倍。但要清楚,由于实验精度的限制,目前只能确定力学折腾的“速度”不会低于音速的一五倍。

在未来,假如条件允许,还会做力学折腾超音速一亿倍,一兆倍的实验。

但这样的量测有意义吗?

其实并没有多大意义,我估计在未来,要证明一台超级计算机的算力,除了量测圆周率的位数外,还会新增力学折腾超音速多少倍的指标。

接着下一个问题,那时既然已经确定力学折腾是超音速的,那这种超音速究竟是如何实现的?

在目前的力学框架中,三个物体要进行相互作用,必然需要借助一种中介物质(介质)。

在标准模型中,他们已经晓得:光子,胶子等玻色子和各式各样场可以充当物质相互作用的介质。

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但这些介质的速度上限是音速。

所以对于超音速的力学折腾来说,是没有任何玻色子和场能够充当折腾光子之间的介质的。

于是就出现了另一种解释,这种解释便是逻辑判断。

这里有三个经典案例,一个是寡妇模型,一种是手套模型。

他们先说说寡妇模型。铁蛋和翠花本是一对情侣,经过了长达10年的爱情长跑,终于结婚了。在结婚的那一刻,铁蛋和翠花就有了夫妻之实。这种关系就相当三个折腾光子享有共同的共振态。

突然有一天,作为丈夫的铁蛋因为车祸挂了。所以在事实上,不管翠花愿意不愿意,铁蛋挂的与此同时,也是她变成寡妇的与此同时。

这就相当于对一个折腾光子的量测,会与此同时影响另一个折腾光子。

除了一种解释是,手套模型,将一双手套,随机放入三个盒子,只有当打开当中一个盒子的与此同时,也就会与此同时晓得另一个盒子里装的是甚么手套。

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这三种案例是典型的逻辑判断,这种解释也能让很多人愉快地接受力学折腾。

可问题就在于,咱事实并不是这样的。

假如力学折腾是逻辑判断的话,一旦量测,那结果是确定的,不会再改变。

而事实上却是,假如打开盒子发现是左手套,盖上盒子后,再打开,就又可能变成右手套了。

力学折腾是这样,多次量测折腾光子,其结果并不相同。

这就奇怪了,为介绍释那个问题,玻尔也是绞尽脑汁,因为在玻尔看来,任何三个光子之间要进行相互作用,必然要依靠介质,但任何介质的速度都难以超音速。

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也就说,任何遥远区域发生的事件都不能以超音速的形式 影响另一区域的事件。是著名区域实在论。

玻尔自然是区域实在论的捍卫者。

在他看来,折腾光子之所以看起来可以违背区域实在论,是因为折腾光子之间存在一种人类还没有发现的作用机制。

玻尔将这种未知的作用机制叫做隐形的变量,也是隐变量。

并指出,由于力学力学还没有发现这种隐变量,所以力学力学并不成熟,还有很多亟待完善的地方。这就引申出力学力学是否具备完备性的争论。

所以,这时候,问题的一切都集中在那个隐变量上了。

其实在上个世纪三十四年代,大部分力学学家都支持玻尔的隐变量学说,包括力学之父的普朗克和喜欢玩猫的薛定谔。

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因为在当时的保守派看来,哥本哈根学派用概率描述光子也就罢了,毕竟找不到更好的方法论描述光子的行为,这暂时只是不得已的办法。大家即便有矛盾,还起码可以坐下来好好商量。

而力学折腾这种违反区域实在论的超音速行为,简直不能忍,这直接和相对论干起来了,连桌子都给掀了,大家就没有商量的余地。

保守派从来没有接受过如此扯淡的方法论,不管从科学常识却是内心情感来说,都难以接受力学折腾这种诡异的相互作用。

1935年,玻尔联合 波多尔斯基 和 罗森共同发表了名为《能认为力学力学对力学实在的描述是完全的吗》。由于这篇论文的三个作者名字的首字母分别是E,P,R。所以这一论文也称为EPR佯谬。

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那时问题是提出来了,但解决问题的人迟迟还没有出现。

直到29年后的1964年,爱尔兰力学学家约翰•贝尔 才提出了 贝尔不等式,给出了校正EPR佯谬的可行性实验

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那个实验主要是通过非均匀磁场角度的改变,量测折腾光子的磁矩状况的概率分布。

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假如存在隐变量,那么量测折腾光子得到的概率就和磁场角度呈线性关系,贝尔不等式立,玻尔是对的。

假如折腾光子的概率和磁场角度呈非线性关系,则贝尔不等式不成立,隐变量不存在,则力学力学是完备的。

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科学家在半个世纪内,做了大量的贝尔实验,实验的结果全都指向,贝尔不等式不成立,玻尔是错的。力学折腾之间不存在所谓的隐变量。

但这些实验还存在着不小的争议,主要的争议是 用于实验的折腾光子距离太近,操作实验过程不随机。

为介绍决这些问题,后来除了10万人参与的大贝尔实验。事实上,力学学家对大贝尔实验的结果一点都不意外。

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那个实验更多的意义是面向大众的一次科普活动。在座的很多小朋友也许正是通过大贝尔实验才开始介绍力学力学的。

讲到这里,很多小朋友们已经按捺不住内心的躁动了,脑海中已经诞生了伟大的想法。

我虽然不晓得你在想甚么,但标准答案是:不能!

首先,力学折腾这种超音速现像并不存在传播子(介质)。没有传播子就证明:在力学折腾的超音速作用中,并没有实在的物质发生了超音速运动,也就难以承载信息和能量,所以并不违背相对论。

你可能还会想,即便没有传播子,力学折腾照样可以传递信息。

你的想法是不是这样的:先将二进制的0和1分别对应成光子的上旋和下旋。

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通过对光子不断的量测,就会形成大量的上旋和下旋结果,通过解读磁矩结果就能对应成0和1,这样就可以传递信息了。

这种想法固然很好,但问题是,量测折腾光子导致的 磁矩共振态坍塌 是完全随机的,你根本难以按照预订的想法控制磁矩态坍塌的结果。所以难以刻录有效的信息。

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这时候可能有人会说,没关系的,不用控制磁矩的状况也能传递信息。

他们只需将磁矩共振态是否坍塌看成0或1就行。

假设,磁矩共振态坍塌的这一行为是1,没有坍塌是0。

那么就可以设定,在一秒内,假如光子的磁矩态坍塌了,就证明遥远的那个折腾光子已经被量测了,那么这就表示1。假如一秒内没有坍塌,那就证明没有被量测,这就代表0。

这种想法固然美好,但你又是怎么晓得光子是否坍塌了?

你想要晓得折腾光子磁矩态是否坍塌就得观察。

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那磁矩态坍塌的结果究竟是因为是你的观察而坍塌,却是因为遥远的折腾光子被量测而坍塌的。所以这种方式也是被堵死的

其实,他们认知力学折腾一定不能套用经典的力学概念。

因为力学世界的一切都是模糊的,没有确定的行为。这并不是因为电子显微镜的分辨率不够高,而是由于力学世界的其本质是共振态,模糊,不确定的。

所以只能用概率描述模糊。

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力学折腾也是一种模糊的共振状况,这种共振状况不会因为距离的远近而变得忽强忽弱,因为在力学力学看来,具备相同共振态的折腾光子其实是同一个光子,具备力学不可分离性。

他们之所以难以认知力学折腾,是搞错了整体的概念。

他们可以不假思索地认为一个氢原子是一个整体。

但当你把氢原子放大看,里面几乎都是空的,都是缝隙,那这时候氢原子还能被视为整体吗?

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由于这种缝隙相对于人类来说太小了,所以他们难以察觉。

但对于三个折腾光子来说,咱本来是一个具备不可分离的整体。

空间缝隙可大可小,假如折腾光子之间的距离是0.001纳米,那么它们之间的缝隙就可以忽略,他们就可以心安理得地认为折腾光子之间的作用再正常不过了。

但当这种缝隙大到一光年,他们就难以认知折腾光子的相互作用行为了。这时候他们就会忘记,其实这三个折腾光子本来是同一个光子而已,只不过缝隙有点大。

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这一点的确很反常识,在方法论框架中,只有基本光子才能被视为不可分离的整体,既然不可分离,怎么可能存在缝隙。

所以就有力学学家认为折腾光子只是同一个光子在高维空间的体现。

这种方法论的通俗解释是:假如他们生活在二维空间的一个平面上,在那个平面上有个光子,假如那个二维平面在三维空间上卷起来了,那么那个光子在二维空间看来,就存在一个分身,本体和分身之间即便相距十分遥远也会与此同时相互作用,这简直就难以认知。

但在三维空间看来,这本来是同一个光子,并不足为奇。高维空间或许也是解释力学折腾的一种可靠方法论。

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