首先要明白的是量子糾纏的誕生歷史背景,當時在普林斯頓研究院三個人共同發(fā)起了對“哥本哈根學(xué)派”的學(xué)術(shù)攻擊,這三個人分別是愛因斯坦、羅森和波多爾斯基,以愛因斯坦為牽頭發(fā)起了對以“波爾”為首的學(xué)術(shù)攻擊,其中主要針對波爾一派對量子力學(xué)的理論,比如不確定性原理和非定域性。 不確定性原理我前面文章已經(jīng)講過,簡單來說就是面對一個微觀粒子,你不能同時測準速度和位置,也不能同時測準時間和能量,換言之同一時刻你只能拿其中一個,另一個拿不到,簡單一句話就是:魚和熊掌不可兼得。 非定域性這個概念呢就比較抽象,愛因斯坦認為兩個事物要產(chǎn)生因果關(guān)系也是要有時間代價的,不可能瞬時完成,這是一種“定域性”觀點,非定域性則是說兩個事物可以瞬間影響到對方無需花費時間,這是波爾一派的量子力學(xué)觀點。 大家可以看出其實“非定域性”就會帶來兩個微觀粒子的一種所謂“鬼魅般”的作用,也就是所謂“糾纏態(tài)”,但是糾纏態(tài)到底是啥意思呢,其實就是說兩個微觀粒子會出現(xiàn)一種情況,即使把這兩個粒子分開的非常非常遠,一旦對其中一個粒子進行測量,那么這個粒子就好像可以瞬時通知另一個粒子似的,讓另一個粒子馬上表現(xiàn)出與自己相反的狀態(tài)。 舉個簡單的例子,假設(shè)有兩個光子分割很遠,如果這兩個光子處于“糾纏態(tài)”,就會帶來一個現(xiàn)象,我們把兩個光子分別叫A和B,由于光子是具有偏振性的,所以我們可以測量光子到底是如何偏振的(這里你可以不用管偏振到底啥意思,只需知道是光子的一種屬性即可),假設(shè)A和B已經(jīng)分開很遠了,我突然對A進行測量反向偏振是↑,那么當我對A測量的瞬間B會變成偏振↓,就好像A知道人類在測量它然后瞬間通知B把偏振方向改變下似的。 愛因斯坦認為這種瞬間通知B改變其狀態(tài)的行為是非?;闹嚨?,因為愛因斯坦認為這個世界本質(zhì)是“定域的”,一個事物要對另一個事物產(chǎn)生因果關(guān)系,最快的信息傳遞速度也就是光速C,所以愛因斯坦非常嘲諷這種糾纏態(tài)。 但是這種糾纏態(tài)經(jīng)過很多實驗證明出來是的確存在的,所以科學(xué)家面對這個實驗現(xiàn)象就需要做出解釋,其中一種比較主流的解釋就是:不要把A和B當成兩個事物,要認為A和B本身構(gòu)成了一個系統(tǒng),系統(tǒng)中的單獨成員不能私自享有物理特性,要研究也得把這個系統(tǒng)整體進行研究,所以表面上看A和B產(chǎn)生了瞬間作用,但是系統(tǒng)本質(zhì)還是沒變,比如剛剛的光子A雖然偏振↑,光子B是偏振↓,但是整體系統(tǒng)偏振性還是沒變,一上一下就被中和了。 不過利用這個糾纏態(tài),我們卻能做一件非常讓人吃驚的事情,那就是事物的瞬間移動。 具體怎么做呢,我們知道任何物體都是由原子構(gòu)成,而原子里面又要原子核和電子,這些粒子都屬于常規(guī)的微觀粒子,所以這些例子都具有非常明顯的量子力學(xué)效應(yīng)。那么可以利用糾纏態(tài)對這些粒子就行瞬間移動。我們首先要明白一點,我們的微觀粒子的組成成分基本是一致的,比如電子的構(gòu)造大家都是一致的,只不過電子所帶的屬性不一樣而已,屬性包含質(zhì)量、電荷、自旋等等。 也就是說其實萬事萬物所具有的基本粒子其實成分是一致的,只不過粒子的屬性信息不同,所以當我要對一個物體進行瞬間移動,其實我們只需要移動這個物體里面對應(yīng)的各種基本粒子所帶的信息即可。首先我們把被移動的物體A所具有的所有微觀粒子的基本信息復(fù)制下來,然后讓A的基本粒子的信息用糾纏態(tài)的特性讓他瞬間傳遞很遠的B處,B那邊也是有很多微觀粒子,所以可以把傳遞過來的微觀粒子的信息直接設(shè)置到B的微觀粒子上面去,最后再把A銷毀即可。 通過以上的行為就實現(xiàn)了“物體的瞬間移動”,剩下的問題就在于,B那邊出現(xiàn)的物體是不是A?給人的直觀感覺是我們把A的信息轉(zhuǎn)移到B,然后把A銷毀,生成的B真的就是A嗎?其實誠如我剛剛所說,我們?nèi)f事萬物構(gòu)成的材料本質(zhì)是一致的,比如我們都是由電子、原子核等微觀粒子構(gòu)成,這些微觀粒子本質(zhì)上是無差別的,只不過大家所帶的質(zhì)量、電荷、自旋等等信息不一致而已。所以我們把這些屬性信息進行傳遞,其實就是實現(xiàn)了瞬間移動。 不過以上只是理論分析,實際我們目前只能將一些特定的微觀粒子進行傳輸,還無法將大量的微觀粒子進行瞬間傳遞,技術(shù)發(fā)展還受到很大的限制,但是理論上已經(jīng)非常支持瞬間移動了。或者未來的某天我們技術(shù)進一步發(fā)展,瞬間移動隨處可見,快遞行業(yè)基本歇菜,交通工具也是多余,人類突破了空間的限制實現(xiàn)了進一步的自由也未可知。 |
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