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第114章 量子

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刘细君手上捧着一本书,看的正昏昏欲睡。

“在看什么?”史迪森笑着抽掉了她手中的书。

《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,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。

量子纠缠与量子系统失序现象、量子信息丧失程度密切相关。量子纠缠越大,则子系统越失序,量子信息丧失越多;反之,量子纠缠越小,子系统越有序,量子信息丧失越少。因此,冯诺伊曼熵可以用来定量地描述量子纠缠,另外,还有其它种度量也可以定量地描述量子纠缠。对于两体复合系统,这些纠缠度量较常遵守的几个规则为[3]:

纠缠度量必须映射从密度算符至正实数。

假若整个复合系统不处于纠缠态,则纠缠度量必须为零。

对于纯态复合系统,纠缠度量必需约化为冯诺伊曼熵。

假设一个量子系统是由几个处于量子纠缠的子系统组成,而整体系统所具有的某种物理性质,子系统不能私自具有,这时,不能够对子系统给定这种物理性质,只能对整体系统给定这种物理性质,它具有“不可分性”。不可分性不一定与空间有关,处于同一区域的几个物理系统,只要彼此之间没有任何纠缠,则它们各自可拥有自己的物理性质。物理学者艾雪·佩雷斯给出不可分性的数学定义式,可以计算出整体系统到底具有可分性还是不可分性。假设整体系统具有不可分性,并且这不可分性与空间无关,则可将它的几个子系统分离至两个相隔遥远的区域,这动作凸显出不可分性与定域性的不同──虽然几个子系统分别处于两个相隔遥远的区域,仍旧不可将它们个别处理。在EPR佯谬里,由于两个粒子分别处于两个相隔遥远的区域,整体系统被认为具有可分性,但因量子纠缠,整体系统实际具有不可分性,整体系统所具有明确的自旋z分量,两个粒子各自都不具有。

因为量子是高维空间的物质描述,在低维度的不同三维空间有多个解,当观察的时候,实际就是限定在观察者所在的三维空间,这时候解就是唯一的。当得到一个力学量的测量值是,对应其的态,就是粒子所处的状态。粒子被观测后,就由原来的叠加态,变成了之后的某个本征态,发生了坍缩。

量子坍塌是一个非常浅显、非常拗口、非常错误的说法,我们用宏观物体类比一下。你发现一辆不认识的汽车驶到十字路口,不知道它要向哪拐弯,三个方向都有可能。这时薛定谔说汽车处于叠加态,坍缩(也叫坍塌)论说汽车处于概率态。当汽车向左拐的时候,薛定谔说汽车进入了叠加态中的一个态,坍缩论说汽车的所有态坍缩为一个态。此二者大同小异,思维之浅薄匪夷所思。事物都在运动发展,它们运动的动力各种各样。有的多,有的少;有的单一,有的多样;有的作用大,有的作用小;有的能精确测量和计算,有的知之甚少或一无所知。上帝是不会掷骰子的,事物的运动是由其动力精确控制的。汽车向哪儿拐,虽然陌生人无法提前知道,但其实早就被驾驶员的行程等因素决定了。所谓的叠加态、概率云,只能是信息缺乏者不成熟的揣测,而远远算不上事情的本质。量子坍塌也是指:观察前,量子以波的形式存在(体现发现该量子的概率)。

……

原来是一些量子纠缠的概念,灵魂其实跟量子纠缠挺有关系的。

“别抢!”刘细君道。

“别看了,该走了。”史迪森道。

“喂喂喂!你……”刘细君道,指了指他。

“走吧!”史迪森一把扯住了她,向外拖去。

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