第一百二十五章 量子隐形传态那些事儿(下)

    1935年,爱因斯坦、波多尔司机和罗森提出了一个非常著名的思想实验。

    后人用他们的首字母称为epr实验。

    这个实验指的是可以制备两个粒子a和b的“圆”态,使得在这个状态中两个粒子的某个性质(如电子的自旋角动量、光子的偏振)相加等于零,而单个粒子的这个性质不确定。

    这样一对粒子称为“epr对”,属于量子力学中的“纠缠态”。

    最早epr实验的目的其实是为了辅证爱因斯坦自己的观点,但神奇的是在1980年,阿斯佩克特等人做了epr实验,确定了epr现象竟然是一个真实的效应。

    这也是很多爱黑孜孜不倦反复鞭尸的黑点,

    然而他们完全忽略了如果只关心量子力学测量的结果,那么epr关联并不会超光速传递信息,这个问题只会做把波函数当成是物理实在的时候才会发生。

    话题回归到epr现象。

    而正是基于epr现象被实锤为真,这才有了量子隐形传态的实验基础。

    众所周知。

    量子隐形传态的基本思路是这样:

    让第三个粒子c跟b组成epr对,而c跟a离得很近,跟b离得很远。

    让a跟c发生相互作用,改变c的状态,于是b的状态也发生了相应的变化。

    这时a和c这个两粒子集合的状态有四种可能,分别对应00、01、10、11四个字符串。

    b的状态也相应地有四种可能,每一种可能都跟a最初的状态(即你想传输的目标状态)有一定程度的相似之处,可以通过某些量子力学的操作变成目标状态。

    对a和c的整体做一次测量,a和c就随机地突变到了00、01、10、11这四种状态中的某一个上,b也突变到了相应的状态。

    现在你得到了一个两比特的字符串,00、01、10或11,你可以把它理解为一个密码。


    把这个密码通过经典的通讯手段(比如电话、光缆)告诉b那边的人,对b按照密码进行操作,就得到了a最初的状态。

    而这个实验的粒子就光子,整个实验就是量子隐形传态的概念。

    并不复杂,也很好理解。

    而说道量子隐形传态,就不得不说一个误区。

    那就是许多人把量子隐形传态当成了瞬间传输,不花时间就能传输到无限远处。

    然后高呼这样就推翻了相对论,爱因斯坦就是个辣鸡,民科赛高!

    还有人以为凭这一招,信息传播速度就可以超光速,我们可以跟光之国的迪迦即时通话聊大骨熬汤应该加多少盐。

    这是完全错误的。

    通过测量让各个粒子的状态突变确实可以不花时间,但是光凭这一步是无法得到目标状态的。

    为了知道对b要做什么操作才能得到目标状态,必须把那个两比特的字符串传过去,这就要通过经典的通信。

    而经典通信不能超过光速,所以量子隐形传态不能超光速。

    因此它并没有违背相对论,爱因斯坦依旧是那个yyds。

    目前本土世界的量子隐形传态是在1997年实现的,当时潘建伟在奥地利因斯布鲁克大学的塞林格教授组里读博士。

    他们在《自然》上发表了一篇题为《实验量子隐形传态》(可以搜“experimental quantum teleportation”)的文章,潘建伟是第二作者。

    这篇文章后来入选了《自然》杂志的“百年物理学21篇经典论文”。

    跟它并列的包括伦琴发现x射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现dna双螺旋结构等等,这个阵容强大得吓死人。

    这篇文章在相关领域的重要性,差不多类似于平安格勒战役对二战的贡献吧。

 



第一百二十五章 量子隐形传态那些事儿(下)  
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