关于这个问题,我感觉有点搞笑,就好像你在问为什么我们人类要吃饭一样,几个粒子在长时间相互作用后,每个粒子的特性转化为积分特性,这不能描述单个粒子的特性,而只能描述积分特性,这个现象就是量子纠缠。量子纠缠既不是假设,也不是推测,而是量子世界中一种独特的现象,可以称之为内在现象,很多人不知道为什么会发生量子纠缠。
根本原因是什么,根本原因是量子世界的叠加状态,无论纠缠中的两个粒子相距多远,它们都是一个整体,只能用波函数来描述,一旦我们尝试测量它们,这个波函数就会崩溃成两个量子态,并且每个粒子都有自己的波函数。这种崩溃是同时进行的,并且瞬间是随机的,所以它不能传递任何有效的信息,在函数崩溃后,这两个粒子就开始彼此无关了。
当然,他们不再纠缠在一起,成为独立的个体,互联网上的许多人对量子纠缠有误解。因为他们认为量子纠缠以超光速传递信息,甚至认为量子纠缠与意识甚至灵魂有关,其实这种观点实际是太不严谨了,我们不能只是凭想象得出结论,因为,科学家们也通过大量的实验观察得出结论,需要许多精密的仪器。
因此会缺乏直觉,而且大多数时候,量子纠缠的描述将通过流行的例子来说明,随着科学的发展到目前为止,我们看到的世界完全像盲人触摸大象那样,我们看到的世界是有形的,我认为这是一个客观的世界,事实上,已知物质的质量在宇宙中只占4%,剩下的96%物质的存在形式对我们来说是完全未知的,我们称之为暗物质和暗能量。
关于量子为何会纠缠它会缠绕的本质原因是什么呢的问题,今天就解释到这里。
是关于量子力学理论最著名的预测。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。
量子纠缠的本质就是量子的关联性。
那量子为什么会纠缠,其本质又是什么呢?
要想了解这一点,还是得提一下相对论,大家都知道当代物理学有两大基础 - 相对论和量子力学。在提出到现在这两个理论经受了很多严格的实验,其正确性是毫无疑问的。
而目前两个理论在根本架构上的冲突之处是:量子场论是建构在广义相对论的平坦时空下基本力的粒子场上。如果要透过这种相同模式来对引力场进行量子化,则主要问题是在广义相对论的弯曲时空架构,无法一如以往透过重整化的数学技巧来达成量子化描述,没办法用数学技巧得到有意义的有限值。
相对地,例如量子电动力学中对于光子的描述,虽然仍会出现一些无限大值,但为数较少可以透过重整化方法可以将之消除,而得到实验上可量到的、具有意义的有限值。
所以说广义相对论的修改方向是这两点:
1、引力的成因不是时空弯曲的。广义相对论的时空背景是弯曲的时空,但不是引力的成因。
2、引力的本源是时空。且描述引力量子化的时候一定要用“微分”思维来化解时空弯曲的尴尬。但引力不是时空弯曲造成的。引力可以说是一种时空性质。它反过来又会影响时空构建。且引力的作用是以光速传递的。
那么量子纠缠所引发的“超光速”的讨论是否对相对论理论构成了挑战呢?答案又是否定的!
别忘了量子力学的两大支柱互补原理【波和粒子在同一时刻是互斥的,但它们在更高层次上统一。】和不确定性原理【不确定性原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定】。
所以在量子力学中微观粒子并不是界限分明的,而是一种行动诡异的“概率云”。这些粒子不会只存在一个位置上,也不会只从一个路线到达另一个位置。我们一般用波函数来描述这些粒子的行为和特征。而两个有共同来源的微观粒子之间,只要有一个粒子发生变化,另一个就会发生变化。这种变化是立刻发生的,这就是量子纠缠。
大家有没有注意到,量子纠缠发生的机制是有限制的。并不是说随便两个粒子相距N千米距离远,都能发生量子纠缠。比如说地球上一个粒子不可能和100光年以外的一个粒子发生量子纠缠。
两个或两个以上的粒子发生量子纠缠必须在一个系统中,而且粒子是有共同来源的。
〈双光子系统〉比如:同一激光器产生光子场进行双偏分光,由于本身由同一激光器产生属`相干态'',那这二个分光产生的光子系统属〈相干纠缠态〉然后我们测量一个光子态某物理参量,会发现另一光子对应该物理参量也会同时改变,那么我们说对该〈双光子相干系统〉对该物理参量而言是一种量子纠缠态!
量子纠缠说明在两个或两个以上的稳定粒子间,会有强的量子关联。例如在双光子纠缠态中,向左(或向右)运动的光子既非左旋,也非右旋,既无所谓的x偏振,也无所谓的y偏振,实际上无论自旋或其投影,在测量之前并不存在。在未测之时,二粒子态本来是不可分割的。
那这样量子纠缠态产生原因就不难理解了,其实我们只要认为该双光子系统在分光前后是一个整体,那量子纠缠效应就很好理解了但实际上是这样吗?有人会说光子空间分离为二部分,怎么可能还是一个整体?关键点在于〈量子纠缠态〉的先决条件,双光子系统是一种相关联态,在没有解除相关联态前,它就是一个整体!
量子力学是非定域的理论,这一点已被贝尔不等式【任何定域隐变量理论不可能重复量子力学的全部统计预言。】的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应。量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。
纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。
多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态,而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上,纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中。
其实从量子纠缠本身的系统就可以看出它与互补原理和不确定性原理有紧密关系。不确定性原理体现了“联系”,即位置和动量的联系。互补的原理体现了“矛盾与统一。”两者结合的必然结果就是“纠缠”。”而且贝尔不等式是永久成立了,不可出现爱氏思考的那样。即通过隐变量理论可以完整解释物理系统所有可观测量的演化行为,从而避免掉任何不确信性或随机性。
而且干涉量子纠缠的时候,量子纠缠态会立即消除,也就是这种关联态函数的描述现象终止。
这也是说明了,量子纠缠的“局域”性。它不会像引力那样,具有“广域”性。但整个量子力学的非定域,其实也是一种“广域”,在这种“光域”下量子纠缠遵从一定的法则存在。
再通俗一点举例解释可以这样理解,两个或两个以上的粒子的量子纠缠态是一体的东西,在一个波函数描述之下,和距离无关。就好像是两个人坐一个跷跷板玩。A和B坐在上面的时候,就有了联系。A下去,B必然上来;相反B下去,A立刻上来。但我们不能说这种联系是超距的,也就是A和B之间的变化是超光速完成的。要知道这和A和B直接的距离“无关”,与他们之间的联系态有关。
量子纠缠到底是什么?原来它才是罪魁祸首
量子为何会纠缠,它会缠绕的本质原因是什么呢?
根本原因是什么,根本原因是量子世界的叠加状态,无论纠缠中的两个粒子相距多远,它们都是一个整体,只能用波函数来描述,一旦我们尝试测量它们,这个波函数就会崩溃成两个量子态,并且每个粒子都有自己的波函数。这种崩溃是同时进行的,并且瞬间是随机的,所以它不能传递任何有效的信息,在函数崩溃后,这...
量子会相互纠缠,那么它的本质原因是什么?
2. 量子纠缠是指一对量子通过能量的纽带作用进行的物质或信息联系。这种联系的本质是物质与能量之间的相互制约。3. 量子纠缠的实质是具有量子现象的微观粒子的特定现象,这些微观粒子被称为量子。4. 微观粒子具有波粒二象性,即它们既是物质又是波,这一性质已通过大量实验得到证实。5. 在量子力学中,...
量子会相互纠缠,那么本质原因有哪些?
1. 守恒定律:量子纠缠的一个本质原因与守恒定律有关。无论是动量守恒、角动量守恒还是能量守恒,这些定律在量子层面上同样适用。当粒子相互作用后,它们的特性会相互融合,形成一个整体的性质。即使将这些粒子分开到非常远的距离,它们的纠缠状态依然保持。2. 量子纠缠的定义:量子纠缠描述了粒子间的一种...
量子为什么会纠缠,本质原因是什么?
量子纠缠并非任意两个粒子之间都会发生,而是需要有共同的来源。例如,来自同一激光器的两个光子因为相干性而可以纠缠。测量其中一个光子的物理参数会立即影响到另一个光子的状态,表现出量子纠缠的特征。纠缠态的粒子之间存在强烈的量子关联,但在测量之前,它们的量子状态并不是确定的。例如,纠缠态的光子...
量子会相互纠缠,那么它的本质原因有哪些?
量子纠缠之所以能够实现超距作用,其本质在于微观粒子的叠加态。叠加态是量子力学中的一个基本概念,它允许粒子存在于多种可能的状态之中,直到被观测或测量时才会“坍缩”到某一个具体状态。这种叠加态的存在,使得量子粒子之间能够以一种非局域的方式相互关联。至于叠加态的本质原因,目前科学界并没有确切...
量子会相互纠缠,那么本质原因有哪些?
一、量子会相互纠缠那么本质原因有哪些?其实量子纠缠也就是量子力学所预言的一种比较特殊的现象,这种特殊现象也就是多个微观粒子的量子态,存在的一种相关联性,这种相关联性在不确定性原理之下就会表现出一种超距离的作用,之所以量子会相互纠缠,是因为守恒,无论是动量守恒还是角动量守恒,或者是各自...
量子会纠缠的本质原因是什么?有没有合理的解释?
1. 量子纠缠的本质原因简单来说,是由于量子系统的叠加态特性。我的理解是,纠缠的粒子无论相隔多远,都可以视为一个整体,只能通过波函数来完整描述。2. 当我们试图对纠缠粒子进行测量时,描述它们的波函数会坍缩成两个独立的量子态。这一坍缩过程是瞬时且随机的,不会传递任何可用的信息。3. 最新的...
量子为什么会纠缠,本质原因是什么?
1、引力的成因不是时空弯曲的。广义相对论的时空背景是弯曲的时空,但不是引力的成因。2、引力的本源是时空。且描述引力量子化的时候一定要用“微分”思维来化解时空弯曲的尴尬。但引力不是时空弯曲造成的。引力可以说是一种时空性质。它反过来又会影响时空构建。且引力的作用是以光速传递的。那么量子纠...
量子会相互纠缠,这是什么原因导致的?
1. 两个粒子的外部状态是相互关联的,当一个纠缠量子发生变化时,另一个纠缠粒子也会立即作出反应。这种内外状态的统一性意味着它们之间不存在距离,彼此之间是紧密相连的。2. 量子纠缠涉及的是内外状态的问题,不仅小粒子可以表现出纠缠现象,大粒子同样可以。纠缠的粒子具有相同的信息状态。3. 当一个新...
量子会相互纠缠,那么它的本质原因有哪些?
第二个问题:量子纠缠的超距作用的本质原因是什么?答案是:微观粒子的叠加态。终极问题:叠加态本质上又是什么原因导致的?答案是:不知道……这就是一个物理事实,不知道为什么……最后的忠告:不要尝试从逻辑上理解量子力学。(以上图片来源于网络,如有侵权请联系删除)...