前些日子金沐有幸参加了某媒体组织的一个盛会。
原本是不特想去,但这几日确是工作繁忙、疲惫不堪,恰巧几位同事均欲前往,趁着晚会或许也能整理下心情,调整下心态,于是就赶过去了。
落座后与同事朋友一番热聊,晚会开场了,邻桌的美女提示有抽奖环节,把奖券拿好,我看了一下抽奖号是63号,会心一笑。临到抽奖环节,情绪突然高昂,鼓励全桌各位说“咱们桌肯定能中奖”,先开的三等奖,结果一无所获,而接下来的二等奖算是大奖了,当主持人念到63号时,全桌亮了!更惊喜的是第三轮抽奖,我们桌的128号获得了终极大奖!
奖品不多,都是赞助商赞助的一些卡券。但不管怎样,图个乐子,粘粘喜气。
看似很偶然的事情,其实里面竟有道理。为何是63号和128号中奖?因为《易经》的63卦是水火既济卦,换成梅花易数也是“水火既济”,水上火下,阴阳相交,就是“成了”的意思;而128是“天地否”卦,不利小人,利君子(领导),一等奖对应的这个128号正是我们的一位领导。
看到这,有人会说《易经》好申请,又有人会说,一派胡言,纯属迷信。其实,小编要说,随着科技的进步,很多“迷信”已经被科学验证是真实存在的事情,人类的无知毕竟大于有知,以自己的“无知”认定未知并扣上“迷信”的帽子才是最大的迷信!
一个常识就是我们的“直觉”或者说是“第六感”,比如“说曹操,曹操就到”,两个人交谈,无意说到一个人,竟然立马接到对方的电话或出现在你的身边;走在大街上,无意回想或吟唱一首歌,竟然从周边的店铺传出这首歌;又比如一对双胞胎,他们之间往往能“会心”,热恋中的情侣也有“心有灵犀一点通”的现象……科学家的解释是“磁场共振的频率一致”,因为彼此状态的相似,产生一个共同的频道,所以“想什么,有什么”,“你不说,我也知”。
《二十四孝》中有一篇是关于孔子的门徒曾子的一个故事:说有一次曾子到山里砍柴,不料家里忽然有客人来了。他的母亲十分着急,因为曾子不在家,而家里又没有钱,无法准备食物招待客人,不如何是好,于是曾子的母亲就用牙齿咬破自己的手指头,希望儿子能觉悟到。曾子在山里,忽然心里就像小鹿乱撞的痛了一阵子,于是就急忙背了柴回到家里。(《二十四孝“啮指心痛”》)
在国外,朗达拜恩的全球畅销书《秘密》中也列举了大量类似的真实案例。
现在,关于这个现象,量子科学领域被称为“量子纠缠”——万物皆有默契可能。据《纽约时报》2015年10月22日报道,荷兰代尔夫特理工大学(Delft University of Technology)的科学家采用贝尔实验方法,证实相距1.3公里的成对电子之间存在“量子纠缠”。物质的确可以远隔万里却互相作用。这或许会打破爱因斯坦著名的“上帝不掷骰子”的说法,有科学家表示,该研究证实微观世界中成对的亚原子粒子( sub-atomic particle)之间存在超越时空的信息传递方式。
如今,中国科学家在这项技术上取得了重大突破。2015年2月26日,《自然》杂志发表封面文章,介绍了中国科技大学潘建伟项目组的“多自由度量子体系的隐形传态”研究。通俗地说,这一技术可以让科学家在异地瞬间获知粒子状态,从而开启了瞬间传输技术的大门。全国政协委员潘建伟用一个比喻解释了这项研究:“从合肥带到北京一个保险箱,钥匙忘带了。于是我请合肥的同事测量一下钥匙,告诉我;我在北京复制它。”“量子隐形传态”的原理是基于“量子纠缠”。
所以,“有缘千里来相会,无缘对面不相逢”,只要有缘,万里都能相会!永远要相信美好的事情会发生!
这就是奇迹,为了我们今天的这个奇迹而欢呼和鼓掌吧!
“思其败则必败,思其殆则必殆,思其难则必难,思不成则难以成。信其能是可能,信其行则可行,信其成则可成,成败自在人心。”
祝愿大家每一天都能心想事成,万事胜意!
什么是“量子纠缠”?
量子纠缠简单的说就是:不能因式分解的2粒子量子态。如果没有量子力学的基础,是很难给外行人解释量子纠缠的。具体你可以看看今日头条的自媒体账号“作家张轩中”昨天发的那个视频“量子纠缠与素数的相似性”。
为了了解量子纠缠,我们需要一个基础知识,那就是所谓的量子比特的概念。
量子比特其实也是一个量子态,量子比特可以看成是布洛赫球面上的一个点。量子比特也可以看成是对两个基态的线性叠加。如果你不了解什么叫线性叠加,那么你应该先去学一点大学的线性代数,等你有了线性空间的概念,就可以理解什么是量子比特了。
然后呢?
当我们把两个量子比特做张量积的时候,我们可以得到一个新的量子比特。这个量子比特不是纠缠态,因为它是张量积积出来的。
但是,当我们把另外两个量子比特也做张量积,然后把这个结果与上面的那个张量积做线性组合的时候,我们就有可能得到一个量子纠缠态——这个量子纠缠态不能写成某两个量子比特的张量积。
量子纠缠的物理本质是什么?
导读:本文摘自独立学者灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》。旨在帮助大家了解物理宇宙科普知识。倘若引力不存在,惯性必然不存在!
用另一句简单的话说——你想证明的东西,永远必须在你要证明的东西之外去证明。否则你不能证明你所证明的东西是正确的,即是有现实意义的。
现在回到我们的主题——量子纠缠!什么是量子纠缠,先看看定义:量子纠缠是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象,虽然粒子在空间上分开的。
纠缠是关于量子力学理论最著名的预测
。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。
爱因斯坦称其为“幽灵般的超距作用。”在这里有必要为大家做一个回顾。当代物理学的两大支柱相对论和量子力学,无疑都经受了很多严格的实验,两种的理论的正确性是有目共睹的。
广义相对论不能和量子力学融洽,即引力不能量子化的研究课题是当代的物理学的难题。
我还是坚持自己一贯的思路,广义相对论是可以和量子力学融洽的。只需要修改广义相对论的描述。因为目前两个理论在根本架构上的冲突之处是:量子场论是建构在广义相对论的平坦时空下基本力的粒子场上。如果要透过这种相同模式来对引力场进行量子化,则主要问题是在广义相对论的弯曲时空架构,无法一如以往透过重整化的数学技巧来达成量子化描述,没办法用数学技巧得到有意义的有限值。
相对地,例如量子电动力学中对于光子的描述,虽然仍会出现一些无限大值,但为数较少可以透过重整化方法可以将之消除,而得到实验上可量到的、具有意义的有限值。
灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》在灵遁者淘宝有。
所以我说广义相对论的修改方向是这两点:1、引力的成因不是时空弯曲。广义相对论的时空背景是弯曲时空,但不是引力的成因。
2、引力的本源是时空。且描述引力量子化的时候一定要用“微分”思维来化解时空弯曲的尴尬。但引力不是时空弯曲造成的。引力可以说是一种时空性质。它反过来又会影响时空构建。且引力的作用是以光速传递的。
那么量子纠缠所引发的“超光速”的讨论是否对爱氏理论构成了挑战。答案是否定的!
别忘了量子力学的两大支柱互补原理【波和粒子在同一时刻是互斥的,但它们在更高层次上统一。】和不确定性原理【不确定性原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定】。
所以在量子力学中微观粒子并不是界限分明的,而是一种行动诡异的“概率云”。这些粒子不会只存在一个位置上,也不会只从一个路线到达另一个位置。我们一般用波函数来描述这些粒子的行为和特征。而两个有共同来源的微观粒子之间,只要有一个粒子发生变化,另一个就会发生变化。这种变化是立刻发生的,这就是量子纠缠。
大家有没有注意,量子纠缠发生的机制是有限制的。并不是说随便两个粒子相距N千米距离远,都能发生量子纠缠。比如说地球上一个粒子不可能和100光年以外的一个粒子发生量子纠缠。
两个或两个以上的粒子发生量子纠缠必须在一个系统中,而且粒子是有共同来源的。
〈双光子系统〉比如:同一激光器产生光子场进行双偏分光,由于本身由同一激光器产生属`相干态',那这二个分光产生的光子系统属〈相干纠缠态〉然后我们测量一个光子态某物理参量,会发现另一光子对应该物理参量也会同时改变,那么我们说对该〈双光子相干系统〉对该物理参量而言是一种量子纠缠态!
量子纠缠说明在两个或两个以上的稳定粒子间,会有强的量子关联。例如在双光子纠缠态中,向左(或向右)运动的光子既非左旋,也非右旋,既无所谓的x偏振,也无所谓的y偏振,实际上无论自旋或其投影,在测量之前并不存在。在未测之时,二粒子态本来是不可分割的。
那这样量子纠缠态产生原因就不难理解了,其实我们只要认为该双光子系统在分光前后是一个整体,那量子纠缠效应就很好理解了但实际上是这样吗?有人会说光子空间分离为二部分,怎么可能还是一个整体?关键点在于〈量子纠缠态〉的先决条件,双光子系统是一种相关联态,在没有解除相关联态前,它就是一个整体!
量子力学是非定域的理论,这一点已被贝尔不等式【任何定域隐变量理论不可能重复量子力学的全部统计预言。】的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应。量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。
纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。
多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态,而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上,纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中。
其实从量子纠缠本身的系统就可以看出它与互补原理和不确定性原理有紧密关系。不确定性原理体现了“联系”,即位置和动量的联系。互补原理体现了“矛盾与统一。”两者结合的必然结果就是“纠缠。”而且贝尔不等式是永久成立了,不可出现爱氏思考的那样。即通过隐变量理论可以完整解释物理系统所有可观测量的演化行为,而避免掉任何不确信性或随机性。
而且干涉量子纠缠的时候,量子纠缠态会立即消除,也就是这种关联态函数的描述现象终止。
这也是说明了,量子纠缠的“局域”性。它不会像引力那样,具有“广域”性。但整个量子力学的非定域,其实也是一种“广域”,在这种“光域”下量子纠缠遵从一定的法则存在。
再通俗一点举例解释可以这样理解,两个或两个以上的粒子的量子纠缠态是一体的东西,在一个波函数描述之下,和距离无关。就好像是两个人坐一个跷跷板玩。A和B坐在上面的时候,就有了联系。A下去,B必然上来;相反B下去,A立刻上来。但我们不能说这种联系是超距的,也就是A和B之间的变化是超光速完成的。要知道这和A和B直接的距离“无关”,与他们之间的联系态有关。
也就是说量子纠缠信息传输技术也是有限制的。它必须在这个“跷跷板”系统中。
只有能够传递信息,“超光速”才有意义。量子纠缠技术是安全的传输信息的加密技术,与超光速无关。尽管知道这些粒子之间“交流”的速度是光速的很多倍,但我们却无法利用这种联系以如此快的速度控制和传递信息。因此爱因斯坦提出的规则,也即任何信息传递的速度都无法超过光速,仍然成立。干涉量子纠缠的时候,量子纠缠态会立即消除,所以无法利用这种能力远距发送信号。
大家可以读一下这个消息:中国科学技术大学潘建伟、彭承志等研究人员的小组早在2005年就在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠“拆分”、发送的世界纪录,同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。
2007年开始,中国科大——清华大学联合研究小组在北京架设了长达16公里的自由空间量子信道,并取得了一系列关键技术突破,最终在2009年成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输,证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性,为未来基于卫星中继的全球化量子通信网奠定了可靠基础。该成果已经发表在2010年6月1日出版的英国《自然》杂志子刊《自然·光子学》上,并引起了广泛关注。
从上面的报道中,出现了几个“可行性”的词汇,就说明这种传输技术的距离要求是很难的。必须克服对“量子纠缠”的干扰。不然量子纠缠态解除。 而且根本无法实现“控制”这一说,因为“控制”就意味着干扰!
量子力学是非定域的理论,爱氏广义相对论是非线性理论,是个二阶场方程。所以从宏观到微观,世界的构造的“统一性”是明显的。不是互斥的。就像互补原理一样,在更高层次上,所有理论都是互补的。但就像我一开始所说的,你要证明这一点,是很难的。因为你要证明的东西必须依靠这个东西之外的东西。否则“没有对比,没有依靠”的理论是没有现实意义的。
摘自独立学者灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》
上联:风中柳树水中萍,聚散两无情!求下联?
风中柳树水中萍,聚散两无情;湖上鸳鸯天上雁,生死永相依
如何通俗的解释量子纠缠?
量子纠缠,是一种量子力学现象。
通俗地讲,就是两个粒子带在一块时间久了,然后让它们分开,这个时候,单独影响其中一个粒子,另一个粒子立马也会改变性质,尽管它们之间可能有万里之遥。
为什么会出现这种事情,难道是它们太相爱了,忘不了彼此?
这时候就要再举个栗子!
一个皮球上有一只蚂蚁,我们暂且把它当做是个二维世界的动物,我拿个铁签,一下把皮球穿透了。蚂蚁爬过了铁签的尾巴,又爬到了铁签的尖头,它对另一只蚂蚁说,我发现了两个铁签。
你如果把自己拍扁了,进入二维世界跟它辩论,任你怎么口若悬河,它也坚信,铁签是两根,而不是一根。
同样的道理,量子纠缠如果上升到四维,在四维人看来,这根本就不叫个事,就像铁签穿球一样的道理,这俩粒子实际上就是同一个例子的正反面而已,都是同一个粒子,当然你动了一个会影响另一个喽。
但,无论怎么解释,你却怎么都不会明白!
差了一个维度,就差了一个宇宙!
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潘建伟的量子纠缠通信能不能获得诺贝尔奖?
量子通讯技术完整的说法是量子加密通信技术,它是应用性质的科学。而诺奖的物理学奖只奖励基础科学,所以如果规定不改,恐怕不会得诺奖。
不过不必把诺奖看得那么邪乎,只要对人类进步有益就行。
有人说量子通信是骗术,太可笑了,这“骗术”是不是太离谱了点?你以为整个国家乃至全世界的科学家都是傻瓜蛋?
其实,量子通信技术有很多国家都在搞,只不过潘建伟团队走在了最前头。
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