我想能打開這篇文章的讀者都是科學(xué)愛好者了,大家對量子糾纏肯定早就耳詳能熟了,量子糾纏那魔鬼般的超距作用相比大家也所有耳聞。但是許多文章都是一筆帶過,只講量子糾纏的神奇性,而閉口不談量子糾纏產(chǎn)生的機制,這也導(dǎo)致一部分讀者對量子糾纏產(chǎn)生了神秘感和敬畏感! 那么量子糾纏到底是怎么一回事?首先可以肯定我們的宏觀世界是不會出現(xiàn)量子糾纏現(xiàn)象的。簡單來說,你平時用肉眼能看見,用手能感受到的世界里是沒有量子糾纏的。這種現(xiàn)象只會出現(xiàn)在分子級別以下的微觀世界里。 人們往往聽得最多的微觀粒子是電子和光子,你聽說最多的量子糾纏或許也就是電子糾纏和光子糾纏了。其實量子糾纏的尺度可以更大,甚至在分子尺度也可以出現(xiàn)量子糾纏現(xiàn)象,比如巴克明斯特富勒烯! 量子糾纏簡單來說就是,本來有個微觀粒子,這個微觀粒子被某種手段一分為二了,于是就是產(chǎn)生兩個相反方向運動的粒子。就好像是一個娘胎出來的雙胞胎,即便出生以后,各自去不同的地方工作生活,他們之間依舊會產(chǎn)生“心靈作用”般的感應(yīng)。 實驗室中最常見制備量子糾纏的方式就是衰變零自旋中性π介子,原本中性π介子衰變后會變成一個(帶負電)電子和一個正電子,電子和正電子互為反物質(zhì)!它們會朝著相反的方向運動,如果不去測量它們,那么這個電子和正電子的共同會形成零自旋的糾纏狀態(tài)。如果觀測其中一個粒子,比如電子,那么它們之間的糾纏態(tài)就會確定,導(dǎo)致電子和正電子都有了相反狀態(tài)的自旋。如果觀測電子的自旋為下,那么與之糾纏的正電子自旋必為上。 其實量子糾纏很神奇,但是仔細一想就會有種“茅塞頓開”的錯覺。繼續(xù)以π介子為例,糾纏的兩個粒子在分開以前,就是耦合在一起π介子,它不向上也不向下自旋,它的自旋為零。同時π介子即不帶正電也不帶負電,它是電中性的。而π介子衰變成正電子和電子后,電中性被“分裂”成帶分別帶正負電的兩個糾纏粒子,零自旋“分裂”成測量后相反方向自旋的兩個糾纏粒子。 曾經(jīng)有科學(xué)家提出假設(shè),糾纏粒子依舊是同一個粒子,只不過它們處于不同的宇宙罷了。但是多世界詮釋沒有得到科學(xué)界的響應(yīng)! |
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