物理学家发现“量子盗用”可以提供无限的纠缠源
(阿格桑德鲁/盖蒂图片社)
从公司的银行账户偷窃可以让你在大房子里呆上一段时间。但从量子账本中挪用公款可能并不违法。
事实上,一项新的研究发现,这可能是一种在不扰乱粒子数学的情况下纠缠粒子的便捷方法。
本世纪初,研究员 Wim van Dam 和物理学家 Patrick Hayden 描述了一个他们称之为贪污的过程,以某些系统可能会采取的轻柔方法命名,可以在不留下痕迹的情况下组合它们的数字。
德国汉诺威莱布尼茨大学的理论物理学家 Lauritz van Luijk、Alexander Stottmeister、Reinhard F. Werner 和 Henrik Wilming 现在已经确定了可能成为这场不寻常的量子抢劫中关键参与者的领域。
我们的物理宇宙——其中的物体具有非常明确定义的属性,如位置、动量和能量——产生于由可能性和可能性组成的未解决的现实版本。
尽管这种存在在被测量之前是不确定的,但管理其运营的法律与任何赌场的法律一样严格。与额外粒子的相互作用可以很容易地改变赔率,就像额外的一副牌可以改变扑克游戏的玩法一样。
纠缠是和适用于任何物理卡计数器。
如果做得好,纠缠可以用作结合了数百甚至数千种量子纸牌游戏的概率。以随机入侵的形式,他们可以陷入毫无意义的混乱。
从数学上来说,有可能表明某些量子变换比其他变换更微妙。例如,一种类型的变化返回到似乎未受到干扰的状态。这种逆转被描述为一种催化剂,它允许进行在最终状态改变的情况下不可能进行的计算操作。
范·达姆和海登证明催化剂普遍可以随心所欲地翻转任何纠缠态,而莱布尼茨大学的研究人员现在已经用代数方法证明了量子场论可以导致催化剂的无底洞。
理论上,一个相对论量子场可以作为一种无限的盗用资源,以不会改变粒子微妙状态的方式与粒子纠缠在一起。
“由于银行在挪用资金之前和之后处于相同的状态,这意味着没有人能够发现它,”范莱克解释说到新科学家的卡梅拉·帕达维奇-卡拉汉。 “这是一次完美的犯罪。”
为了成为一个实用的系统,需要确定一个合适场的物理等价物。目前,贪污纠缠更多地是一种数学抽象,而不是悄悄从宇宙中窃取的“如何”指南。
然而,如果知道无限程度的纠缠自然会在绝对的虚无中发生,这可能会为整个物理犯罪地下世界指明道路,其中不同类别的盗窃就发生在我们眼皮子底下。
该研究已被接受发表于物理评论快报。