相隔900亿光年的两个纠缠量子也可以瞬间发生相互感应吗?
▍╢相隔900亿光年的两个纠缠量子也可以瞬间发生相互感应吗?
可见宇宙的直径也才920亿光年,题主一下子就给出了两个相隔900亿光年的纠缠态量子,基本上这两个量子已经处于可见宇宙的边缘了。不过即便相隔这么远,如果这两个量子真的是处于纠缠态,那么无疑它们之间确实可以相互“感应”:即只要其中一个发生改变,另外一个立马也会发生改变。
当然了,这仅仅是理想状态下的假想而已。真实情况下我们不可能得到两个相隔这么远的纠缠态量子。潘建伟院士在有关量子纠缠领域的研究可谓国际领先,首屈一指。即便是他们团队,也仅仅实现了千公里级星地级纠缠态量子。而距离太远的纠缠态量子,人类还无法取得。因为在分发纠缠态量子对的过程中,处于飞行状态了量子很容易受到其它因素的干扰而发生退相干。
比如我们在太空中制备了一组纠缠态量子对,然后把它们一个往上发射,一个往下发射。虽然真空中没有空气,但是仍有很多高能粒子,所以相互远离的纠缠态量子很可能在飞行没多久后就被这些高能粒子作用,从而发生退相干行为。即便没有被这些星际高能射线干扰,那么宇宙中数不尽的星球也会阻挡它们的步伐,导致它们更本无法相距很远还保持纠缠态。
所以,实际生活中两个纠缠态量子的相隔距离是不可能太远的。
▍+相隔900亿光年的两个纠缠量子也可以瞬间发生相互感应吗?
答:按照目前量子力学的描述,哪怕相距900亿光年的纠缠量子,也会瞬间发生感应,但是不能利用量子纠缠来传递有效信息。
根据宇宙大爆炸理论的描述,目前可观测宇宙的实际直径为930亿光年(半径465亿光年),自从宇宙大爆炸以来,光在真空中传递的最远距离是465亿光年。
在量子力学中,描述两个处于纠缠态的粒子对,无论相距多远都能发生联系,这种效应是超距作用,纠缠态粒子的波函数塌缩时,会随机得到单一的结果,所以无法利用这种超距作用来传递有效信息。
目前围绕量子纠缠更深层的解释有很多,比如平行宇宙理论、隐变量理论、高维空间理论等等,但是还没有一个能让人信服的诠释,也没有哪个理论能用实验对其进行验证。不过我们坚信,在量子纠缠的背后,肯定还隐藏着更深刻的理论。
对于量子纠缠,我们来看这么一个想法:在三维空间中有一个静止的硬币,在硬币两侧各放置一台摄影机,然后左侧摄影机的画面连接一块显示屏,右侧摄影机的画面连接另一块显示屏;我们再假设显示屏中有一个二维人,他在二维的显示屏内会看到两块硬币。
当硬币转起来时,显示屏中的两块硬币呈现相反的结果,二维人还发现,无论两块显示屏相距多远,只要其中一块硬币发生变化,另外一块硬币也会发生相应的变化,这让二维人非常困惑,明明是两块硬币,为何它们保持着某种超距作用。
或许量子纠缠就是这样,处于纠缠态的粒子对,在更高的维度中,本质上就是一个密不可分的整体,正是这样让它们保持着“超距作用”,只是这种超距作用是相对于我们三维空间而言的。
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▍✛相隔900亿光年的两个纠缠量子也可以瞬间发生相互感应吗?
量子纠缠就是无视时间和空间的距离,而发生的超距作用,最早由爱因斯坦、波多尔斯基与罗森在1935年提出的量子力学中的一种波。那么两个相距900亿光年的两个纠缠的量子在理论上是可以发生瞬间相互感应的,不过有人认为两个纠缠的量子不能传递有效信息。
量子纠缠是两个或两个以上的量子发生整体系统的作用,在这种整体作用下的量子不管空间或时间多远,如果其中一个量子发生变化,另外的量子会立刻变化。现在的量子力学还无法测量到它们的速度,不过有人认为是同时的。这种现象被爱因斯坦比喻为“鬼魅般的超距作用。”
量子纠缠上的实在性、隐变量、定域性、和测量论等在量子通讯和量子计算中起着至关重要的作用。
中国的科学家潘建伟已成功制出了8个粒子的最大纠缠态,在2016年与张朝阳、陈宇翔等一批科学家用两种方法制备了综合性能最先进的“十光子纠缠。”2017年宣布了首次实现了“千公里级”的星地双向量子分发;2018年再次成功实现了千公里级的量子纠缠、密钥分发和隐形传态。可以说我国在量子通讯上已达到国际最先进水平。
量子纠缠的超距作用是一种重要的物理资源,如果将量子纠缠加以开发利用,将会实现全球性的量子网络,并会达到最有效的保密效果。
▍┴相隔900亿光年的两个纠缠量子也可以瞬间发生相互感应吗?
试答:量子纠缠是同时进行的,纠缠的二个量子是一事物的二个方面,即古人所认识的阴阳二面。
量子纠缠说明宇宙是一个整体,量子之间联系的机制还有待于去研究。
量子纠缠与反物质,都可能是存在反宇宙的表现。
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楼主之所以说900亿光年,应该是想表达“量子纠缠不受距离的约束,无论多远都能瞬间感应吧?”
理论上确实可以的,但是说“感应”并不太严谨。彼此纠缠的量子之间并没有传递任何信息,所以这种纠缠效应并不违反“光速不可超越”原理!
量子纠缠,通俗讲就是几个发生相互作用的粒子形成一个整体后,就无法单独描述单个粒子的特性,只能描述整体性质!而当我们试图测量一个粒子的状态,比如说一个粒子是上旋,则与之纠缠的另一个粒子就是下旋!
爱因斯坦称这种现象为“幽灵般的超距作用”,可以看出量子纠缠有多么地诡异,这种现象确实存在,但目前科学家对为什么会出现量子纠缠现象还不是很确定!
而题目中所说的900亿光年,理论上量子纠缠仍然会发生,但没办法用实验去证明,毕竟900亿光年的距离太遥远,等于到达我们目前可见宇宙的两端进行实验!
不过科学家们在两个相距1200公里纠缠的粒子进行过实验,纠缠现象是瞬间的,甚至比光速高出很多!
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