什麼是量子糾纏?
(阿爾伯特·亞魯林/iStock)
在量子物理學中,粒子的糾纏描述了它們的基本屬性之間的關係,而這種關係不可能是偶然發生的。 這可以指諸如動量、位置或極化等狀態。
了解一個粒子的這些特徵之一可以告訴你有關另一種粒子的相同特徵的資訊。
想想一雙手套。 如果您在抽屜裡發現了一隻右手手套,則可以確定丟失的手套適合您的左手。 兩隻手套可以被描述為糾纏在一起,因為了解其中一隻手套的一些信息就會告訴你關於另一隻手套的一些重要信息,而這不是隨機特徵。
在時尚界,這個概念並不那麼奇怪。 但這個概念為量子力學帶來了一個問題。
量子糾纏適用於「現實」嗎?
物理學家尼爾斯·玻爾和維爾納·海森堡認為,物體的狀態只有在與測量相關聯時才真正存在,這意味著需要有人透過實驗來觀察它。 在那之前,它的本質只是一種可能性。
對其他物理學家來說,例如著名的阿爾伯特·愛因斯坦和歐文·薛定諤,這就像說盒子裡的貓在你不看之前既不活著也不死一樣荒謬。
最後,兩位物理學家鮑里斯·波多爾斯基和內森·羅森與愛因斯坦合作提出了一個思想實驗,其中兩個物體以某種方式相互作用。
透過測量其中之一,我們也許能夠計算出其合作夥伴的一些詳細信息,而無需直接測量它,這要歸功於其「糾纏」的歷史。
“幽靈般的遠距離行動”
為了回應這種困境(現在稱為EPR 或愛因斯坦-波多爾斯基-羅森悖論),玻爾提出,兩個物體的狀態只是同時變得“真實”,就好像它們立即交換了遠距離實驗入侵的細節一樣。
愛因斯坦駁斥了這個想法,稱其為“幽靈般的行為”,並多次聲稱“上帝不會擲骰子”。
幾十年後,玻爾的思想仍然站得住腳,量子糾纏的奇怪性質是現代物理學的一個堅實的組成部分。 畢竟,物理學從根本上來說確實是「令人毛骨悚然的」。
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