量子纠结态是什么?

如题所述

“ EPR佯谬”在近60多年的量子力学发展中起着重要的推动作用。这个实验是爱因斯坦等人与量子力学创始人之一的玻尔就有关量子力学是否自洽、是否完备的学术争论而引发的一系列假想实验中的一个著名的思想实验,这个思想实验所预示的结果完全遵从量子力学原理,但却令人难以接受。1935年由爱因斯坦与波多尔斯基(B.Podolsky)、罗森(N.Rosen)联名发表一篇论文,以该思想实验结论的方式对量子力学的完备性提出了质疑。 爱因斯坦等人考虑两个粒子A和B组成的一对总自旋为零的粒子对(称为 EPR对),两个粒子随后在空间上分开,并设想分开的距离如此之大,以至对粒子A进行的任何物理操作都不会对粒子B产生干扰。假定将粒子A放在地球位置上,而将粒子B放在月球位置上,则两者之间的距离为。如在地球上测得粒子A的位置为1x2x21xxa�6�1=x,就意味着测得粒子B的位置为ax�6�1;如在月球上测得粒子B的动量为p,就意味着测得粒子A的动量为p�6�1;这就是说对粒子A的位置和动量都进行了测量,相当于对粒子B的同一物理量也进行了测量。量子力学(测不准原理)宣称,我们不能对粒子A的位置和动量同时进行精确的测量,这就是说,在测量粒子A位置的同时,我们连粒子B的动量也不能精确测量了。思想构作的“EPR对”说若单独测量 A(或 B)的自旋,则自旋可能向上,也可能向下,各自概率为1/2。但若地球上已测得粒子 A的自旋向上,那么,月球上的粒子 B不管测量与否,必然会处在自旋向下的本征态上。爱因斯坦认定真实世界绝非如此,月球上的粒子 B决不会受到地球上对 A测量的任何影响。因此下列结论二者必居其一:(1)存在着即时的超距离作用,在测量粒子A的位置的同时,立即干扰了粒子B的动量。(2)一个粒子的位置和动量本来同时是有精确值的,只是量子力学的描述不完备。由此得出的结论是量子力学不足以正确地描述真实的世界。玻尔则持完全相反的看法,他认为粒子 A和 B之间存在着量子关联,不管它们在空间上分得多开,对其中一个粒子实行局域操作(如上述的测量),必然会立刻导致另一个粒子状态的改变,这是由量子力学的非局域性所决定的。 12
这场争论的本质在于:真实世界是遵从爱因斯坦的局域实在论,还是玻尔的非局域性理论。长期以来,这个争论一直停留在哲学上,难以判断“孰是孰非”,直到贝尔基于爱因斯坦的隐参数理论而推导出著名的贝尔不等式,人们才有可能在实验上依据贝尔不等式寻找判定这场争论的依据。法国学者首先在实验上证实了贝尔不等式可以违背,即爱因斯坦的局域实在论在微观世界不是真理,支持了玻尔的看法。之后,随着量子光学的发展,有更多的实验支持了这个结论,即宏观世界遵守贝尔不等式,而微观世界能够违背贝尔不等式。1997年瑞士学者更直截了当地在10公里光纤中测量到作为EPR对的两个光子之间的量子关联。因此,现在我们可得出结论:①量子力学是正确的(起码迄今完全与实验事实相自洽);②非局域性是量子力学的基本性质。现在由爱因斯坦等人在其佯谬中首先揭示的量子关联效应常被称为EPR效应,它是非局域性的体现。 事实上,按照量子力学理论,EPR粒子对是处于所谓纠缠态的一对粒子,这个量子状态最大地违背贝尔不等式,它有着奇特的性质:我们无法单独地确定某个粒子处在什么量子态上,这个态给出的唯一信息是“两个粒子之间的相互关联”这类整体的特性。现在实验上已成功地制备出这类具有纠缠性的量子态。
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第1个回答  2019-05-26
量子纠结是复合系统(具有两个以上的成员系统)中一类特殊的量子态,此量子态无法分解为成员系统各自量子态的张量积。
第2个回答  2013-08-08
量子纠结是数个 量子态 的混合态,在量子力学里个别光量子的状态会受到另一个光量子的影响,处于同一系统的 微观粒子 在分开后,无论它们相距多远,仍然会保持一种瞬时的联系,一个粒子状态的改变可以瞬时地使另外粒子的状态发生相对应的改变。我是扒来的
第3个回答  2021-04-23

要理解什么是量子纠缠,我们必须回到这个问题的源头,那就是1935年5月,爱因斯坦同两位年轻的美国物理学家波多尔斯基和罗森在美国《物理评论》47期发表了题为《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》的论文

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