什么是量子纠缠?
(阿尔伯特·亚鲁林/iStock)
在量子物理学中,粒子的纠缠描述了它们的基本属性之间的关系,这种关系不可能是偶然发生的。 这可以指诸如动量、位置或极化等状态。
了解一个粒子的这些特征之一可以告诉你有关另一种粒子的相同特征的信息。
想想一双手套。 如果您在抽屉里发现了一只右手手套,则可以确定丢失的手套适合您的左手。 两只手套可以被描述为纠缠在一起,因为了解其中一只手套的一些信息就会告诉你关于另一只手套的一些重要信息,而这不是随机特征。
在时尚界,这个概念并不那么奇怪。 但这个概念给量子力学带来了一个问题。
量子纠缠适用于“现实”吗?
物理学家尼尔斯·玻尔和维尔纳·海森堡认为,物体的状态只有在与测量相关联时才真正存在,这意味着需要有人通过实验来观察它。 在那之前,它的本质只是一种可能性。
对于其他物理学家来说,例如著名的阿尔伯特·爱因斯坦和欧文·薛定谔,这就像说盒子里的猫在你不看之前既不活着也不死一样荒谬。
最后,两位物理学家鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森与爱因斯坦合作提出了一个思想实验,其中两个物体以某种方式相互作用。
通过测量其中之一,我们也许能够计算出其合作伙伴的一些详细信息,而无需直接测量它,这要归功于其“纠缠”的历史。
“幽灵般的远距离行动”
为了应对这种困境(现在称为 EPR 或爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论),玻尔提出,两个物体的状态只是同时变得“真实”,就好像它们立即交换了远距离实验入侵的细节一样。
爱因斯坦驳斥了这一想法,称其为“幽灵般的行为”,并多次声称“上帝不会掷骰子”。
几十年后,玻尔的思想仍然站得住脚,量子纠缠的奇怪性质是现代物理学的一个坚实的组成部分。 毕竟,物理学从根本上来说确实是“令人毛骨悚然的”。
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