量子纠缠,你是否认为这个世界上存在某种“瞬间感应”?电视剧里大概见过这种情形:男主中枪倒地,他远在地球另一端的弟弟瞬间吐血。。这种狗血电视剧情节,在现实中当然是不可能的。但实验证明“远距离瞬间感应”在世界上真的存在。

量子纠缠会出现什么科技(量子纠缠能实现远距离瞬间感应)(1)

我们都知道,物质是由分子,原子,离子等微观粒子构成的,其中原子,是由一个原子核以及绕核的电子组成的。而这些电子有一个共性那就是都会自旋。(电子自旋可以想象成地球自转)

量子纠缠会出现什么科技(量子纠缠能实现远距离瞬间感应)(2)

当人们对电子进行观测时,电子处于上旋和下旋的两种状态也就是叠加态,就是即是上旋也是下旋。

量子纠缠会出现什么科技(量子纠缠能实现远距离瞬间感应)(3)

一旦我们对电子进行观测,我们就会看到它当时的状态到底是上旋还是下旋(确定状态)。结束观测后,电子会再次回到叠加态(即是上旋也是下旋),这就难以理解了。有点神奇是不?

量子纠缠会出现什么科技(量子纠缠能实现远距离瞬间感应)(4)

科学家们通过特殊的方法,让两个电子纠缠起来后实验发现这两个电子,无论被分开多远都能感受到对方的自旋状态了。(也就是每当一个电子被观察到为上旋时,另一个电子都被观察为下旋,反之亦然)

量子纠缠会出现什么科技(量子纠缠能实现远距离瞬间感应)(5)

考虑到两个粒子之间的距离,两次观察到的时间间隔,根本不够光速来传递信号。也就是说,这两个粒子,的确被一种无法理解的纽带所连接。这也就有了上文中的“远距离瞬间感应”可以用量子纠缠来解释的原因。

备注:(2016年12月,从中国科学技术大学获悉,潘建伟院士及同事陆朝阳、陈宇翱等近期在量子信息科研领域再获重大突破,他们通过两种不同的方法制备了综合性能最优的纠缠光子源,首次成功实现“十光子纠缠”,再次刷新了光子纠缠态制备的世界纪录)

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