量子纠缠技术(以下来自百度百科)|黎明觉醒


3楼猫 发布时间:2022-03-01 09:40:15 作者:胖熊 Language

【量子纠缠的定义】
量子纠缠(quantum entanglement),又译量子缠结,是一种量子力学现象,其定义上描述复合系统(具有两个以上的成员系统)之一类特殊的量子态,此量子态无法分解为成员系统各自量子态之张量积(tensor product)。

量子纠缠的定义;人们说的量子纠缠,是指一个红粒子和一个蓝粒子,在没有时间的第三空间里发生了神秘的关联,称为量子纠缠。
一个红粒子状态=0,像硬币的反面,那么反面是红=0;
一个兰粒子状态=1,像硬币的正面,那么正面是兰=1;
我们看博弈圣经这样描述它们的关系;在我们眼前的每一飞秒,都有一个红兰的红粒子通过,接着一个兰粒子通过,一替一连续性地变换,这就是大自然的一个均衡模式,任何人猜测0101010101或者是红兰红兰红兰这个随机系统中的某一个粒子,都不会大于一半,这时熵升高,越猜越乱,这就是人在博弈中的熵证据。摘自《人类未知的蓝色档案》一文
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影响的现象,虽然粒子在空间上可能分开。
在物理学中,量子纠缠是指存在这样一些态:A,B,C,…,在时,这些态之间不存在任何相互作用。当时,它们的状态由Hibert空间HA,HB,HC...,中的矢量所描述,由A,B,C空间构成的量子系统ABC则由Hibert空间中矢量所描述,则这样的态被称为比Hibert空间的直积态,否则称态是纠缠态,也就是说,如果存在纠缠态,就至少要有两个以上的量子态进行叠加。
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。
【现象解释】
量子纠缠所代表的在量子世界中的普遍量子关联则成为组成世界的基本的关联关系。或许用纠缠的观点来解释“夸克禁闭”之谜。当一个质子处于基态附近的状态时,它的各种性质可以相当满意地用三个价夸克的结构来说明。但是实验上至今不能分离出电荷为的u夸克或()的d夸克,这是由于夸克之间存在着极强的量子关联,后者是如此之强,以至于夸克不能再作为普通意义下的结构性粒子。通常所说的结构粒子a和b组成一个复合粒子c时的结合能远小于a和b的静能之和,a或b的自由态与束缚态的差别是不大的。而核子内的夸克在“取出”的过程中大变而特变,人们看到的只能是整数电荷的,介子等强子。同一个质子,在不同的过程中有不同的表现,在理解它时需要考虑不同的组分和不同的动力学。一个质子在本质上是一个无限的客体。实质上整个宇宙是一个整体的能量惯性体系包括实在的粒子和空间,由于能量惯性的存在,整个能量体系时刻按一定的能量运动规律运动,宇宙中的每一个粒子作为宇宙能量的一分子它本身的能量惯性状态始终与宇宙环境保持一致即能量的稳定性,它们的电磁能量波始终存在着相互作用。当俩物质粒子同时处于某一状态即尽量使之处于基态或能量控制编码态,它们在相互作用时产生了电磁能量惯性互动及量子纠缠现象。因此,物质具有能量然而人们只能从物质的相互作用中获得并得到利用。
【公式表达】
1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(Einstein Podolsky and Rosen)等人提出一种波,其量子态:
量子纠缠技术(以下来自百度百科)|黎明觉醒 - 第1张
其中分别代表了两个粒子的坐标,这样一个量子态的基本特征是在任何表象下,它都不可以写成两个子系统的量子态的直积的形式:
量子纠缠技术(以下来自百度百科)|黎明觉醒 - 第2张
这样的量子态称为纠缠态。
【量子描述】
所谓的纠缠度是指所研究的纠缠态携带纠缠的量的多少。对纠缠度的描述,实质上是对不同纠缠态之间建立定量的可比关系。纠缠状态所纠缠的粒子数量越多,对经典物理学的偏离越明显,获得有用量子效应的机会就越大。所以,在量子信息领域中,纠缠通常被看作是非局域的“信息源”。

于是,如何对纠缠定量化就显得十分重要。但对于两体纯态而言,它仍是两体纯态唯一合理的纠缠度定义。对于多体纠缠度的描述的研究到目前为止仍没有得到真正的解决,人们仍未放弃寻找一种物理意义上更为鲜明、简单、易于求解的纠缠度的描述。
【量子特点】
量子纠缠并非信息传递,事实上信息不可能从一个粒子传到另一个粒子。即使用光速将它们分开,信息也不可能在测量时从一个地方传到另一个地方。
量子力学是非定域的理论,这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实,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。纠缠态对于了解量子力学的基本概念具有重要意义,已在一些前沿领域中得到应用,特别是在量子信息方面(例如,量子远程通信)。我国科学家潘建伟已经成功的制备了8粒子最大纠缠态。

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