兩個量子相隔10萬億光年,其中壹個動,另壹個馬上作出反應。所以叫量子糾纏?這麽恐怖啊
量子糾纏(quantum entanglement),或稱量子纏結,是壹種量子力學現象,是1935年由愛因斯坦、波多爾斯基和羅森提出的壹種波,其量子態表達式:其中x1,x2分別代表了兩個粒子的坐標,這樣壹個量子態的基本特征是在任何表象下,它都不可以寫成兩個子系統的量子態的直積的形式。[1]?定義上描述復合系統(具有兩個以上的成員系統)之壹類特殊的量子態,此量子態無法分解為成員系統各自量子態之張量積(tensor product)。
量子糾纏技術是安全的傳輸信息的加密技術,與超光速傳遞信息相關。盡管知道這些粒子之間“交流”的速度很快,但我們目前卻無法利用這種聯系以如此快的速度控制和傳遞信息。因此愛因斯坦提出的規則,也即任何信息傳遞的速度都無法超過光速,仍然成立。[2]?實際上的糾纏作用並不很遠,而且壹旦幹涉其中的壹方,糾纏態就會自動消除。
2016年12月,從中國科學技術大學獲悉,潘建偉院士及同事陸朝陽、陳宇翺等近期在量子信息科研領域再獲重大突破,他們通過兩種不同的方法制備了綜合性能最優的糾纏光子源,首次成功實現“十光子糾纏”,再次刷新了光子糾纏態制備的世界紀錄。[3]?
2017年6月15日公布,中國量子科學實驗衛星“墨子號”迎來了第壹項重大成果,率先成功實現“千公裏級”的星地雙向量子糾纏分發,打破了此前國際上保持多年的“百公裏級”紀錄。
量子糾纏是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象,雖然粒子在空間上可能分開。[5]?
糾纏是關於量子力學理論最著名的預測[1]?。它描述了兩個粒子互相糾纏,即使相距遙遠距離,壹個粒子的行為將會影響另壹個的狀態[1]?。當其中壹顆被操作(例如量子測量)而狀態發生變化,另壹顆也會即刻發生相應的狀態變化[1]?。
愛因斯坦將量子糾纏稱為“鬼魅似的遠距作用(神鬼級的遠距離相互操作作用)”(spooky action at a distance)[1]?。但這並不僅僅是個詭異的預測,而是已經在實驗中獲得的現象,比如科學家通過向兩個處於室溫的糾纏的小鉆石發射激光(圖中綠色)[1]?。科學家希望能夠建造量子計算機,利用粒子糾纏進行超高速計算[1]?。
在物理學中,量子糾纏是指存在這樣壹些態:壹、A,B,C,…,在t<
時,這些態之間不存在任何相互作用;二、當t>
時,它們的狀態由Hilbert空間(希爾伯特空間)HA,HB,HC...,中的矢量| Ψ(t)>A,| Ψ(t)>B,| Ψ(t)>C,…所描述,由A,B,C空間構成的量子系統ABC則由Hilbert空間HABC...=.HA ×HB ×HC...中矢量| Ψ(t)>A,| Ψ(t)>B,| Ψ(t)>C所描述,則這樣的態被稱為比Hilbert空間的直積態。否則稱態| Ψ(t)>A,| Ψ(t)>B,| Ψ(t)>C,.…是糾纏態。也就是說,如果存在糾纏態,就至少要有兩個以上的量子態進行疊加。
量子糾纏說明在兩個或兩個以上的穩定粒子間,會有強的量子關聯。例如在雙光子糾纏態中,向左(或向右)運動的光子既非左旋,也非右旋,既無所謂的x偏振,也無所謂的y偏振,實際上無論自旋或其投影,在測量之前並不存在。在未測之時,二粒子態本來是不可分割的。