愛因斯坦真的錯了,這個他一直堅持不可能的現象已經被證實存在

愛因斯坦真的錯了,這個他一直堅持不可能的現象已經被證實存在

在弄清楚愛因斯坦錯在什麼地方之前,我們要知道量子力學裡的一個詭異的現象——

量子糾纏

愛因斯坦拒絕相信量子糾纏,他否定粒子的“不確定性”,並稱“上帝不會擲骰子”,嘲笑量子糾纏現象,稱之為“幽靈般的超距作用”。

愛因斯坦真的錯了,這個他一直堅持不可能的現象已經被證實存在

量子糾纏:兩個粒子間存在特殊連線

量子糾纏講的是,同一事件中被創造出來的兩個量子粒子,它們的狀態是不確定的,但是無論它們之間的距離有多遠,它們都能保持著一種特殊的連線,只要確定了一個粒子的狀態,另一個粒子即使是在銀河系外,也能瞬間發生狀態變化。

愛因斯坦

一直不相信量子糾纏

,因為這違背了他狹義相對論中認定的宇宙中沒有兩點之間的資訊傳播速度能大於光速,並用“上帝不會擲骰子”,和“幽靈般的超距作用”的荒謬來

否定量子力學

愛因斯坦真的錯了,這個他一直堅持不可能的現象已經被證實存在

上帝不會擲骰子

1。 “確定”VS“不確定”

在一百多年前,量子糾纏只是一個預測,愛因斯坦始終不肯接受。我們拿宏觀上手套的例子來做說明。

1。 量子力學看來:

假設把一雙手套,兩隻分別放在兩個外觀一模一樣的盒子裡,打亂隨機分配,一個放在地球的A端,另一個放在地球的B端,我們不知道哪個盒子裡放了哪一隻。

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在這裡,量子力學認為,我們只知道在兩個相同的盒子裡各放了一隻手套,但兩個盒子,無論哪一個盒子,裡面雖然都只有一隻手套,但是每隻手套都處於一種

“即是屬於左手的,同時也是屬於右手”的不確定的疊加狀態,它們的狀態是不確定的

。(這裡有不懂的小夥伴可以關注我後參考以前有關“薛定諤的貓”的文章)

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薛定諤的貓:一隻“既活又死”的貓

接下來,當我們在A端或B端開啟一個盒子時,這種“即是屬於左手的,同時也是屬於右手”的

疊加的不確定狀態才能被我們打破

,成為一個單一的確定狀態——屬於左手或者右手。

我假設開啟A端的盒子,A端盒子裡的手套在

被開啟觀察的一瞬間,就由疊加的不確定狀態變為單一的確定狀態

,我們假設是左手手套。

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那麼B端的手套,那個也處於“即是屬於左手的,同時也是屬於右手”的疊加的不確定狀態的手套,在A端被發現是左手手套的瞬間,

即刻發生狀態的變化,變為右手手套

這就感覺,相隔甚遠的兩隻手套之間,透過某種連線互相影響,秘密通訊,在A端手套被發現是左手手套的瞬間,

A端的手套透過某種方式將“我是左手”傳遞給B端的手套,而後B端的手套就立即變為右手手套

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這聽起來非常的詭異,愛因斯坦並不接受這種“即是屬於左手的,同時也是屬於右手”的“不確定性”,和那種貌似超光速的秘密通訊,愛因斯坦有另一種看法。

2。 愛因斯坦看來:

假如把一雙手套,兩隻分別放在兩個外觀一模一樣的盒子裡,打亂隨機分配,一個放在地球的A端,另一個放在地球的B端。

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在這裡,愛因斯坦認為,即使我們不知道哪端的盒子裡裝的是哪隻手套,但是盒子裡的手套,“屬於左手,屬於右手”的這個屬性,

是在我們不開啟盒子之前就已經確定了的

,要麼左,要麼右,只是我們還不知道。

愛因斯坦真的錯了,這個他一直堅持不可能的現象已經被證實存在

接下來,當我們在A端或B端開啟一個盒子時,我們假設開啟A端的盒子,裡面裝的是左手手套,那我們馬上就能推斷出B端盒子裡裝的是右手手套。

愛因斯坦這麼認為,因為左手手套和右手手套之間

不存在“幽靈般的超距作用”

它們是左是右一開始就確定了

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愛因斯坦

那麼到底誰對誰錯呢?幽靈般的超距作用真的存在嗎?

2。 愛因斯坦錯了

在國外的一項實驗中,研究人員將包含電子的兩個裝置,放在彼此相距1。3公里的地方,每個裝置裡也包含了一個裝置來測量電子的狀態。

電子有自旋向上和自旋向下兩種狀態,根據量子力學,我們在測量之前是確定不了電子到底是處於哪種狀態的,甚至可能處於“同時自旋向上和自旋向下”的疊加狀態。你觀測其中一個粒子,不管另一個粒子在哪,另個粒子就會馬上變成和其相反的方向。這個改變是瞬時的,

傳遞的速度超過了光速

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實驗裝置部分

接下來研究人員讓電子發生相互糾纏,並且傳遞資訊,測量它們各自的自旋方向和資訊傳遞時間。而這1。3公里的距離使得資訊在測量所需的時間內,不足以透過傳統的方式完成傳遞。

結果顯示:

兩個色心直接用光通訊所需時間大概4。27微秒,而完成一次實驗的時間為4。18微秒,比光通訊時間少90納秒。

這個實驗結果表明,

愛因斯坦不相信的“幽靈般的超距作用”確實存在

,超光速通訊也是存在的,只是目前科學家還不能解釋量子世界裡的奇異,和這種“幽靈般的超距作用”到底是如何運作的,但是事實證明在我們這個世界它就是這麼運作的。

利用量子糾纏,理論上我們可以實現量子通訊網路,量子計算,甚至是瞬間移動。

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量子通訊

特別是

量子通訊

,它意味著一種超光速且絕對安全的通訊方式。

近幾年來已逐步從理論走向實驗,並開始向實用化發展,中國發射的墨子號量子衛星,表明我國在量子通訊方面已經走在世界的前列。

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