有类似量子纠缠的经典案例吗?

有类似量子纠缠的经典案例吗?
2020年09月12日 10:37 天文在线

其实并没有。你可以通过以下示例来理解它,示例中我们将微观过程转换为宏观结构。这看起来可能很荒谬,因为微观过程无法转移到宏观结构。我们尝试用人类日常生活中常见的话来描述大自然发生机制。

1-骨灰盒中有一张黑色卡片和白色卡片。我们可以做出哪些陈述?

经典物理学:恰好一张卡片是白色的,另一张卡片是黑色的。你不知道它们在骨灰盒中的确切位置,但基本上可以确定哪张卡片有哪种颜色。

量子物理学:骨灰盒里有两张卡片。此外,“黑色”和“白色”这两种颜色也在盒中。这两种颜色没有明确分配给卡片,只是在中嗡嗡作响,实际上它们与卡片并不相关。

2-彼得和保罗互相蒙住眼睛。然后每个人在其中一张上画画,并将其放入口袋。没人看到卡片。现在我们可以做出哪些陈述?

经典物理学:彼得和保罗不知道他们画了哪张卡片,但基本上已经最终决定了谁拥有哪张卡片。换句话说:他们每个人只有一张卡片,你只是不知道是哪一张而已。

量子物理学:彼得和保罗不知道他们拥有哪张卡片,即使他们在卡片上画画之后,也不确定谁拥有哪张卡片。不是我们缺少信息,而是现况与抽卡前基本相同。从卡片的角度看,就像画画这件事根本没发生一样。一个人也可以说:两者的口袋里都有一张无色卡片,我们来判断两种颜色属性是否同时出现在两个口袋中。

3-彼得和保罗离开了。为了简单起见,每个人都回家了,他俩相距几公里,而且彼此之间没有交流的可能性。那么现在是什么情况?

经典物理学:情况未变。他们每个人都有一张未知但特定的卡片。

量子物理学:这里的情况也没有改变。不确定谁拥有哪张卡片。两种颜色属性同时出现在两个口袋中。

4-现在,彼得伸手从口袋里掏出卡片看着它。是张白色卡片。我们现在说些什么?

经典物理学:因为他手里拿着白色卡片,所以他可以说在画骨灰盒时已经画了白色卡片。

量子物理学:彼得把手伸入口袋的那一刻,“白色”属性可以说最终决定了彼得口袋里的卡片。恰恰在同一时刻,“黑色”属性选择了保罗口袋中的卡片,就算保罗没有试图将其从口袋中取出。彼得不能说在画骨灰盒时就拉出了白卡,因为哪张卡片是白色的,哪张是黑色的,颜色属性是在彼得伸手进口袋时决定的。保罗仍然不知道他拥有哪张卡片,但从现在开始,他的卡片颜色就确定了,是黑色。

量子力学中,两张卡片代表一对“纠缠粒子”。纠缠是大自然带给我们的一种量子力学现象,即使它们彼此任意相距很远,也还是没有“属于”纠缠粒子合理的经典类比。因为纠缠,我们无法从外部看到粒子间其性质如何分布。只有一个人看着两个粒子其中一个时,这些性质才能彻底“决定”在某个粒子上“定居”,从而被外界所掌握。可同时纠缠也崩溃了,这两个粒子各方面都有物理距离,我们需要用已知定律克服这一难题,使得纠缠不再无限快地发生。

相关知识

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,则称这现象为量子缠结或量子纠缠。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象;在经典力学里,找不到类似的现象。

作者: quora

财经自媒体联盟更多自媒体作者

新浪首页 语音播报 相关新闻 返回顶部