說起量子糾纏，很多人都蜜汁困惑。比如：量子糾纏可以實現(xiàn)超光速。這一點連愛因斯坦都無法理解。
其實，我們普通人不明白和愛因斯坦的是不一樣的，因為大多數(shù)人連為什么量子糾纏會超光速都不清楚。今天，我們就來聊一聊量子糾纏到底咋來的？
不一樣的量子世界
這個要從我們的世界開始說起，話說牛頓的經(jīng)典力學能夠解釋我們用肉眼所能看到的世界。當時很多人都以為物理學已經(jīng)到了盡頭，再也不會發(fā)展。
可萬萬沒想到，大家都太自信了。在近代，人類觀測技術水平直線上升，能開始知道原子及原子以內(nèi)的世界。
這時候他們發(fā)現(xiàn)，量子的世界壓根跟人類看到的世界不是一回事，這讓很多人都很困惑。那這個世界有啥奇怪的呢？最大的不同就是：概率。
在這個世界充滿了不確定性，你永遠無法預測下一刻，某個電子的位置，你只能知道的是電子出現(xiàn)在某個位置的概率是多少。
薛定諤的貓
這個世界太讓人感到匪夷所思，以至于連薛定諤這樣的物理大神都不能接受。于是，他提出了薛定諤的貓。那什么是薛定諤的貓呢？
薛定諤
這個思想實驗是這樣的：在一個盒子里有一只貓，以及少量放射性物質(zhì)。之后，有50%的概率放射性物質(zhì)將會衰變并釋放出毒氣殺死這只貓，同時有50%的概率放射性物質(zhì)不會衰變而貓將活下來。按照我們生活的世界的邏輯來理解，貓要么死，要么活。
薛定諤的貓
可量子世界不這樣，實際上貓是處于又生又死疊加狀態(tài)的，貓到底是死是活必須在盒子打開后，外部觀測者觀測時才能確定。
可能很多人沒想到的是，雖然薛定諤的成就對于量子力學有奠基作用，他本人一直都覺得這種離奇的事情不合理的，這樣的理論知識暫時性的，所以他提出這個思想實驗時，其實是用來嘲諷量子力學的支持者。而嘲諷的就是這個“疊加態(tài)”的不可思議。
和薛定諤站在同一條戰(zhàn)線的領軍人物，也同樣對量子力學有奠基作用的愛因斯坦和德布羅意。
德布羅意
而愛因斯坦作為反對量子力學的領軍人物，他和薛定諤一樣。也在試圖想辦法去證明量子力學有漏洞。
EPR實驗
在1935年，他帶著兩個小伙伴一起發(fā)表了篇著名的文章，這篇文章名震物理學江湖。人們把管這篇文章叫做EPR實驗。EPR是取自這三個人的名字的首字母（E:愛因斯坦、P：波多爾斯基和R：羅森）。
在這篇文章中，愛因斯坦通過疊加態(tài)和守恒律得出了一個結論，那就是量子世界會發(fā)生超光速的事情。那究竟是咋回事呢？
疊加態(tài)之前在薛定諤的貓中說到了，現(xiàn)在再來說說守恒律是啥，最簡單的守恒律其實就是1+1=2。這個守恒其實就是我們這個世界的基石。物理里面的守恒律其實很多，比如能量守恒，動量守恒等等。其實意思和1+1=2是一樣的。就是說一個系統(tǒng)里面，能量無論轉(zhuǎn)化成什么形式，總量是固定不變的。
那為什么兩個東西加起來就能超過速呢？
事情是這樣的，如果做量子力學相關實驗室時，通常會用到電子。而且一般一整就得整一對。要知道，如果把兩個電子看成一個系統(tǒng)，那這兩個電子就要滿足守恒律。
比如說：動量守恒，或者角動量守恒。因為電子有自旋這個物理量，所以就要滿足角動量，那這兩個電子就得時時刻刻保持著自旋相反的狀態(tài)，無論離得多遠，畢竟是在一個系統(tǒng)內(nèi)。
要知道電子又是處于疊加態(tài)的。所以這兩個電子，同時要處于疊加態(tài)，又要保持自旋相反。
如果兩個電子離得無限遠，當一個電子坍縮了，另一個也會同時坍縮，因為他們又要守恒，所以他們自旋就會相反。
可問題來了，離得這么遠，那頭的電子咋知道，這邊的電子坍縮了？又咋知道對方自旋的方向？就是傳遞這個信息，最快也是光速，光速也要跑一會呢，可這兩個電子按照理論來看，就應該是同時坍縮，而且自旋相反。
要知道愛因斯坦的相對論里有個基本假設：光速是物質(zhì)和信息傳遞的最快速度，所以這讓愛因斯坦根本無法接受。所以他經(jīng)常吐槽量子力學有問題，最有名的就是：
這也就是量子糾纏的來源。后來還是薛定諤看到這篇論文時，就給這個現(xiàn)象取名叫做量子糾纏。發(fā)現(xiàn)沒有？量子力學中，你最熟悉的這些詞都是薛定諤取的，甚至很多人都以為薛定諤就是量子力學的終極打Boss。可實際上呢？這貨竟然是反對者。那些真正的擁躉不是物理學專業(yè)的很少人會知道。這件事告訴我們，會取名是一門手藝，搞得好還能名垂千古。
愛因斯坦的慘敗
那到底是誰對誰錯呢？經(jīng)過了幾十年的研究，EPR實驗變成了EPR佯謬。在物理學中，看到佯謬就要小心了，其實薛定諤的貓也叫做薛定諤的貓佯謬。
簡單理解就是，看起來好像是錯的，但實際上是對的。量子糾纏看起來是錯的，但實際是對的的，薛定諤的貓也同樣。
所以EPR實驗變成了EPR佯謬就是說，愛因斯坦錯了。
而證明他錯了的人，叫做貝爾。他是愛因斯坦的信徒，想證明愛因斯坦是對的，于是，他提出了貝爾不等式。
結果這個不等式導出愛因斯坦錯了，簡直是物理史上第一個腦殘粉，有木有？
后來，很多實驗都證明了貝爾不等式的推論。
再后來，2018年7月，中國科大潘建偉團隊實現(xiàn)18個量子比特糾纏，再度刷新世界紀錄。
聯(lián)系客服
