在纠缠中跃迁(4)
2023-04-25 来源:飞速影视
(4)量子纠缠
在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,这种现象称为量子纠缠。类似孙悟空和他的分身,二者无论距离多远都“心有灵犀”。当两个微观粒子处于纠缠态,不论分离多远,对其中一个粒子的量子态做任何改变,另一个会立刻感受到,并做相应改变。
(5)量子叠加态
科学家在观测量子时发现量子状态无法确定,量子在同一时间可能出现在A地,也可能出现在B地,或可能同时出现在不同的地方。量子在某个位置出现是概率性的,并没有确定性,这就叫量子叠加态。一对关联粒子,如果改变其中一个粒子属性,另一个粒子不管相距多远都会瞬间改变,这种信息的传递不需要时间,这叫量子纠缠。当你不观测量子时,量子处于叠加态,当你观测量子时量子表现出唯一状态,这就量子塌缩。
奥地利物理学家薛定谔提出一个思想实验,是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。
量子理论认为:如果没有揭开盖子进行观察,薛定谔的猫的状态是“死”与“活”的叠加。没有人打开盒子进行观测的话,此猫将永远处于同时是死又是活的状态, 这个听起来似乎荒谬的物理思想实验,不仅在物理学方面极具意义,在哲学方面也引申出了很多的思考。
例如:在谈恋爱的过程中,你也不知道对方是否喜欢你,你就可以把结果看成是喜欢和不喜欢的混合叠加态,如果你想知道答案,唯一的方法就是去试试看,但是,只要是试过,就改变了原来的结果。
在量子力学中,观测会影响测量结果,因为观察需要通过测量来进行,但测量需要工具,在经典世界中,测量工具对测量对象的影响可以忽略不计,而在量子世界里,测量工具对电子行为的测量免不了让电子与某种外界影响相互作用。这样,对电子的观察必然伴随着对电子运动的干扰。
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