21世界數(shù)學(xué)最前沿的理論莫過(guò)分量子熱學(xué)了，而最難理解的就是粒子糾纏。其實(shí)說(shuō)現(xiàn)今現(xiàn)今制造糾纏的量子早已不算哪些新聞了，我國(guó)都早已實(shí)現(xiàn)上千公里的量子糾纏。而且最神秘最難理解的是，量子糾纏的速率和通訊機(jī)制。
對(duì)于量子熱學(xué)，網(wǎng)上議論紛紛，非常是各類自媒體，但是吹捧得神奇無(wú)比、詭異不已，雖然量子糾纏最神秘和難理解主要在如下三個(gè)方面：
第一、量子疊加態(tài)，所謂疊加態(tài)就是把不同的狀態(tài)疊加一起，包括在宏觀世界互相矛盾的狀態(tài)。例如說(shuō)，一個(gè)粒子在不觀測(cè)它前，它的狀態(tài)是難以確定的，它既處于向左旋轉(zhuǎn)，又同時(shí)往右旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。這在宏觀世界中是不可思議，違背常識(shí)的，并且在微觀世界確實(shí)存在的，用薛定諤薛奶奶的話就是“一只既活又死的貓”。
第二、量子狀態(tài)的確定，這個(gè)在歷史上仍然爭(zhēng)議不斷。兩個(gè)糾纏狀態(tài)的粒子，它們各自的狀態(tài)是哪些時(shí)侯被確定的？一個(gè)觀點(diǎn)就覺(jué)得在它們形成的時(shí)侯就早已確定，這是愛(ài)因斯坦一方的觀點(diǎn)，如同一雙襪子一樣，一個(gè)是左腳量子通訊速度，另一個(gè)就肯定是右腳。
另一個(gè)觀點(diǎn)覺(jué)得只有在觀測(cè)它們的時(shí)侯，導(dǎo)致波函數(shù)坍縮時(shí)侯才確定的，這是以波爾為首的阿姆斯特丹學(xué)派的觀點(diǎn)。沒(méi)觀測(cè)它前，它就處于疊加狀態(tài)，或則說(shuō)沒(méi)確定的狀態(tài)，只有觀測(cè)它就會(huì)有確定狀態(tài)。（愛(ài)因斯坦在EPR佯繆中覺(jué)得觀測(cè)不能干涉粒子，而波爾覺(jué)得觀測(cè)設(shè)備與粒子應(yīng)當(dāng)是一個(gè)整體，粒子的狀態(tài)由觀測(cè)確定）
兩個(gè)觀點(diǎn)誰(shuí)也不能勸說(shuō)誰(shuí)，然而目前為止所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都支持波爾方的觀點(diǎn)，當(dāng)前判定的方式就是嚴(yán)驗(yàn)證貝爾不方程。
第三、量子的通訊機(jī)制，兩個(gè)糾纏的粒子，分別向相反的兩個(gè)方向飛去。當(dāng)我們觀測(cè)某一個(gè)粒子的時(shí)侯，另一個(gè)粒子無(wú)論相隔多遠(yuǎn)，還會(huì)“心有靈犀”般頓時(shí)作出相應(yīng)改變，也就是有超距離的作用。
這兒就形成了問(wèn)題，那就是兩個(gè)糾纏的粒子它們之間存在通訊嗎？倘若不存在通訊量子通訊速度，一個(gè)粒子怎樣曉得另一個(gè)粒子的狀態(tài)被確定？假如存在通訊，這么它們是哪些機(jī)制，通訊的速率又是多少呢？到目前為止，并沒(méi)有發(fā)覺(jué)它們之間的任何通訊方法。
其實(shí)，對(duì)于前面第一個(gè)和第二個(gè)點(diǎn)，暫時(shí)不是我們討論的重點(diǎn)，我們重點(diǎn)闡述的是第三點(diǎn)。兩個(gè)糾纏的，我們不觀察它們的時(shí)侯，它們的狀態(tài)都是隨機(jī)不確定的，一旦我們對(duì)其中一個(gè)施行觀察，這么另一個(gè)也就頓時(shí)確定狀態(tài)，但是這個(gè)過(guò)程是不可逆的，也不能二次施行。問(wèn)題就來(lái)了，我們觀測(cè)一顆粒子，另一顆粒子是如何得悉也作出相應(yīng)變化的呢？遺憾的是，這還是一個(gè)謎，由于我們哪些都沒(méi)有發(fā)覺(jué)，似乎她們真的是自發(fā)曉得的，但是這些情況只存在于量子系統(tǒng)之間。
雖然是“心靈感應(yīng)”，這么也是存在傳輸時(shí)間的吧，畢竟我們?nèi)缃耠y以在很遠(yuǎn)的地方進(jìn)行糾纏，并且在1200公里實(shí)驗(yàn)的情況下，卻沒(méi)有發(fā)覺(jué)兩顆粒子變化存在時(shí)間差。其實(shí)目前我們的儀器存在精度不足，而且假如通訊的速率是光速，當(dāng)前的儀器早已足夠檢測(cè)出0.004秒的延后的，可惜沒(méi)有。這意味著，雖然它們之間真存在某種通訊，這么速率肯定是超過(guò)光速的！
然而目前的數(shù)學(xué)知識(shí)告訴我們，宇宙中最高的速率是光速，量子之間“通信”這樣不就違反了目前的數(shù)學(xué)認(rèn)知嗎？雖然雖然存在糾纏通訊，也沒(méi)有違背當(dāng)前的數(shù)學(xué)定理的。不能超過(guò)光速的前提是不攜帶信息，沒(méi)有質(zhì)量的東西。而量子糾纏的通訊目前我們根本就不能檢測(cè)得到，也不能用它來(lái)進(jìn)行任何信息傳遞，它們的變化是恒定，僅是狀態(tài)確定的傳遞。所以所謂的量子“通信”，我們目前不覺(jué)得它是存在，那只是一種難以理解的糾纏態(tài)。
理論上量子糾纏的距離是無(wú)窮遠(yuǎn)的，而且目前沒(méi)有辦法證明，目前最遠(yuǎn)的糾纏距離是我國(guó)進(jìn)行的1200公里的實(shí)驗(yàn)。潘建偉團(tuán)隊(duì)目前最希望的就是可以在未來(lái)在地球上進(jìn)行量子糾纏的實(shí)驗(yàn)，這樣距離就可以達(dá)到30多萬(wàn)公里！
其實(shí)，科學(xué)是一個(gè)不斷突破的過(guò)程，量子熱學(xué)也在不斷的完備中，終會(huì)有三天，更多隱藏的秘幽會(huì)被人類發(fā)覺(jué)，并會(huì)被我們所借助！
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