Re: [問卦] 怎麼解釋量子糾纏現象

作者: jfsu (水精靈)   2023-07-09 16:05:45
※ 引述《victor77 (bird)》之銘言:
: 量子糾纏簡單說就是一對粒子以光速互相遠離
: 以外力改變其中一個粒子的狀態
: 另一個粒子也會立即感應到
: 兩個粒子間的溝通是超過光速限制的
: 物理學家怎麼解釋這個現象如何發生?
: 有比較成熟的理論嗎?
:
『量子糾纏』(Quantum Entanglement)它是基於所謂的『EPR實驗』。
EPR為愛因斯坦(Albert Einstein)、波多斯基(Boris Podolsky)、羅森(Nathan Rosen)
這三個人的名字字首命名;這個實驗來自於他們在1935年提出的一篇論文。
其實,發表這篇論文的目的只是想把量子力學一槍斃命,但後來事實證明他翻車了。
(是不是有種既視感?)
所謂的量子糾纏:
當兩個電子以相同的步調振動時(coherence),兩者會保持波狀的同步化
,就算相隔好幾光年,他們之間有一道看不見的薛丁格波,像命運的紅線一樣
將他們聯繫起來。
當其中一顆電子發生狀況時,相關訊息就會立即傳遞給對方,這個現象稱之為
『量子糾纏』,如同周星馳電影「鹿鼎記」中的大小雙兒一樣,她們彼此之間
的心電感應想像可以看成是這道看不見的薛丁格波。
也就是說,以同調振動的粒子彼此間有某種緊密的連結存在!
現在,我們假設有兩顆電子以相同的步調來回振盪,之後,我們再讓他們以相反的方向
飛去,那麼它們會像陀螺般地旋轉。根據量子定律,在我們進行量測前,他們的旋轉面
是朝上與朝下的總合。就在我們開始觀測時,電子的狀態就確定了
(因為此時的波函數崩潰囉!),它們就只能朝上或是朝下。
所以你只要測量其中一顆電子的旋轉方向,例如,朝上,你可以馬上知道另一顆是朝下,
你知道這點的速度甚至超越了光速!對此,愛因斯坦用『鬼魅似的遠距作用』
Spooky action at a distance)來形容這個現象。
理論可以冷門,不可以邪門!他無法接受「量子糾纏」這種詭異到不行的理論,
甚至他還認為這無疑間接證明了量子子理論是錯的,因為這世上哪有東西
跑得比光還快?
在1935年,愛因斯坦與量子力學之父波耳(Niels Bohr)展開一連串世紀辯論後,
聯同文章一開始那兩位年輕的同事發表被稱為EPR的經典論文,透過分析纏繞為一體
的兩顆粒子的共同波函數,論證其物理特性客觀地存在。
愛因斯坦更是留下一句「不被觀察的月亮不存在嗎?」名言質疑量子世界的真實
不過,代誌不是bumbler想得那麼簡單。
45年後,幾位法國的科學家用實驗證明了量子糾纏!
笑死!上帝真的在擲骰子!
雖然訊息傳遞的速度快過光速,但這裡的訊息是隨機的、沒用的。因為你無法用EPR實驗
來傳遞真正的訊息或摩斯電碼,甚至是台灣今天的股價行情!
好比說某位候選人,當你看到他張開嘴巴時,你就能以比光還快的速度知道他
一定又要說謊了!當然啦,知道這樣的訊息是沒有任何意義,因為他就是
笑罵由人啊。
不過,直到1993年,EPR實驗又重新獲得正視,這又是另一段故事了。
那應用價值為何?這就是你的作業了
Hint:量子傳輸、瞬間移動、玻色-愛因斯坦凝結態、量子電腦
ps.2022年的諾貝爾物理獎是頒發讓一對光子互相糾纏的實驗方法。
獲獎者之一的法國科學家亞蘭(Alain Aspect)在1980年進行了這個量子糾纏
的實驗。他把兩個感應器各放在距離彼此十五英呎的位置上,然後用碳原子
來發射光子,之後在測量光子的旋轉方向。
啊~~~嘶~斯勾以內~~
如果拿胡歌老公、王凱老公、業業老公、祐賢老公、智智老公的__進行糾纏實驗
不知道會如何?
以上
參考資料:
1.電影中不可能的物理學
2.wikipedia

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