量子糾纏的公開(kāi)描述
量子糾纏是數(shù)學(xué)學(xué)中最無(wú)法理解的概念之一。哪些是量子糾纏呢？我們必須提及量子糾纏的公開(kāi)描述。
為何說(shuō)是公開(kāi)描述？由于你在論文或則教科書中找不到這樣的描述。論文和教科書中會(huì)直接述說(shuō)Bell基，Bell不方程，Bell實(shí)驗(yàn)，局域?qū)嵲谡摚[變量理論，和非局域性。并且在所有的公開(kāi)場(chǎng)合，包括專業(yè)研究人員的講演者們，就會(huì)很神秘地告訴你，量子糾纏是兩個(gè)互相特殊關(guān)聯(lián)的粒子，無(wú)論相隔多遠(yuǎn)，無(wú)論被哪些東西阻隔，只要你動(dòng)了其中的一個(gè)（檢測(cè)），另一個(gè)就一定瞬時(shí)發(fā)生相應(yīng)變化。之后他會(huì)告訴你，他也不懂到底是怎樣回事，然而實(shí)驗(yàn)無(wú)可爭(zhēng)辯地證明了這一事實(shí)。
他也可以給出看上去簡(jiǎn)單，卻無(wú)法理解的代數(shù)表達(dá)式，說(shuō)明這些糾纏關(guān)系，而且證明量子糾纏未能傳遞信息。
關(guān)于量子糾纏，還有看上去好像很形象的兩個(gè)比喻：
某位女士的姐姐在很遠(yuǎn)的地方生了一個(gè)兒子，盡管沒(méi)有人告訴他，他手動(dòng)就弄成了姐姐。這些變化是瞬時(shí)的，超距的。
一右手套，隨機(jī)放進(jìn)兩個(gè)難以偵測(cè)上面的袋子里，分別送到相隔很遠(yuǎn)的兩個(gè)地方，只要打開(kāi)其中一個(gè)袋子，立即就曉得另一個(gè)袋子里手套的左右，或則說(shuō)，另一個(gè)袋子中手套的狀態(tài)就確定了。
我們可以依據(jù)量子熱學(xué)的基本定義，和其它基本數(shù)學(xué)定律，對(duì)量子糾纏給出如下論斷：
量子可以是任意粒子，或則物質(zhì)，所以量子糾纏可以發(fā)生在任意物質(zhì)之間。
量子糾纏不須要時(shí)間，或則說(shuō)，兩端同時(shí)發(fā)生。而依照狹義相對(duì)論，存在空間距離的“同時(shí)”關(guān)系是相對(duì)的。所以這兒的“同時(shí)”違背狹義相對(duì)論。
量子糾纏遵守局域性原理，即任何影響，或則互相作用，不可以超過(guò)光速。
量子糾纏不可能是已知的任何一種互相作用。由于標(biāo)準(zhǔn)模型和廣義相對(duì)論告訴我們，已知的基本互相作用都不可以超過(guò)光速。
“動(dòng)了糾纏粒子對(duì)中的一個(gè)，另一個(gè)就立刻相應(yīng)改變”，這是因果描述。但是所有的實(shí)驗(yàn)都只能證明存在相關(guān)，而不能證明存在因果。
假如兩個(gè)風(fēng)波的改變存在因果，則一定可以傳遞信息。量子糾纏不能傳遞信息，則一定不存在因果。
因?yàn)榱孔蛹m纏不能隔斷，所以你不曉得你眼前的任意物體，是否和宇宙中任意其它一個(gè)，或則一組物體，早已存在糾纏。其實(shí)，也就難以曉得，發(fā)生在該物體上的變化，是不是由于宇宙中與它糾纏的物體變化導(dǎo)致的，或則，它的變化，是不是導(dǎo)致了宇宙中別的一個(gè)或則一組物體的瞬時(shí)變化。這樣的化學(xué)世界未能還原，未能認(rèn)知。
以上論斷存在與現(xiàn)有基本理論的矛盾，或則邏輯上的不自洽。所以公開(kāi)描述的量子糾纏概念是不對(duì)的。
然而，不僅這一公開(kāi)表述之外，再?zèng)]有別的量子糾纏圖象。
我們要注意，無(wú)數(shù)的Bell實(shí)驗(yàn)上只是發(fā)覺(jué)了“糾纏的粒子”之間存在相關(guān)量子物理糾纏什么意思，而沒(méi)有證明這些相關(guān)存在因果。因果受局域性原理限制，然而相關(guān)不須要。所以，量子糾纏公開(kāi)描述中的“引起”一詞沒(méi)有按照，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)支持。
而按照全局展現(xiàn)提供的薛定諤多項(xiàng)式，以及量子的概念，量子糾纏是很平凡的概念。
全局演繹下的量子糾纏
后面早已說(shuō)明，每位量子的波函數(shù)都是全局的。倘若從用座標(biāo)假象，只要在任何一個(gè)點(diǎn)檢測(cè)到粒子量子物理糾纏什么意思，這么我們立刻曉得其它所有的點(diǎn)都沒(méi)有粒子。假如假設(shè)座標(biāo)只有兩個(gè)選項(xiàng)，或則分成兩個(gè)部份，這么這兩個(gè)部份之間是否有粒子就是“糾纏”的，即，一旦在一個(gè)部份中發(fā)覺(jué)，另一部份一定沒(méi)有，這兩個(gè)風(fēng)波瞬時(shí)并且同時(shí)發(fā)生，互相關(guān)聯(lián)。
并且這是阿姆斯特丹展現(xiàn)中檢測(cè)的性質(zhì)，假若覺(jué)得這是糾纏，這么任何一個(gè)波函數(shù)都是糾纏的，單個(gè)粒子也是自我糾纏的（在不同檢測(cè)值，或本征態(tài)之間）。
也就是說(shuō)，糾纏是檢測(cè)的屬性，而不是新的性質(zhì)。波函數(shù)坍縮描述，在阿姆斯特丹展現(xiàn)中，原本就是不須要時(shí)間的，在全空間瞬時(shí)發(fā)生，即，檢測(cè)是全局風(fēng)波，或則說(shuō)，“非局域”事件。
量子熱學(xué)中的量子可以是任何物質(zhì)，只要可以用薛定諤多項(xiàng)式描述，并沒(méi)有限制為單個(gè)粒子。在多粒子情形，假如有互相作用，則應(yīng)當(dāng)用多體描述，假如沒(méi)有互相作用，則可以用全同粒子描述。很奇怪，量子糾纏理論剖析中，兩種描述都沒(méi)有用，而采用了一種可以證明兩端檢測(cè)存在相關(guān)的Bell不方程描述。
量子都是波，任何一列波的任意兩點(diǎn)之間都存在相關(guān)。相干性是波的基本屬性。而相干性的定義就是存在明晰的相關(guān)，通常是值的變化只差一個(gè)相位。
所以Bell不方程實(shí)驗(yàn)只是證明了量子熱學(xué)的最基本假設(shè)：量子是物質(zhì)波，不同點(diǎn)之間的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)存在相關(guān)。相關(guān)在全空間任何時(shí)間都組建，不須要時(shí)間傳遞信息，也沒(méi)有信息。
這兒同時(shí)還暗示了一種區(qū)別波動(dòng)演繹和糾纏演繹的實(shí)驗(yàn)斷定方式。在波動(dòng)演繹中，所有的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)都滿足同樣的波動(dòng)規(guī)律，而糾纏描述覺(jué)得，只有互相糾纏的兩個(gè)粒子之間才存在相關(guān)。所以，假若實(shí)驗(yàn)中，在設(shè)置不變的情況下，假如存在時(shí)差，也就是肯定不是一對(duì)的粒子，也有同樣的相關(guān)性，這么可以判斷波動(dòng)展現(xiàn)創(chuàng)立，而糾纏描述是一種完全多余的假設(shè)。按照我們的了解，現(xiàn)有的Bell實(shí)驗(yàn)都刻意剔除了不同時(shí)的檢測(cè)結(jié)果，只須要在同樣的實(shí)驗(yàn)中，反過(guò)來(lái)做，剔除同時(shí)的檢測(cè)結(jié)果，假如相關(guān)依然存在，這么就是普通的量子物質(zhì)波的性質(zhì)。
全局近似展現(xiàn)并沒(méi)有提出新的假定，只是強(qiáng)調(diào)了基本粒子和互相作用的復(fù)雜本性，明晰了薛定諤等式的數(shù)學(xué)意義，和該理論框架的近似本質(zhì)。在全局展現(xiàn)看來(lái)，量子糾纏不是新的現(xiàn)象，而是物質(zhì)波的基本屬性。無(wú)論是非局域性，還是遠(yuǎn)程相關(guān)，都是物質(zhì)波的基本性質(zhì)。
量子糾纏比喻的問(wèn)題
量子糾纏的概念是多余的，公開(kāi)敘述中加進(jìn)去的因果關(guān)系不存在，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明，邏輯上也不創(chuàng)立，所以是錯(cuò)誤的。
這么，父親比喻和手套比喻的問(wèn)題在那兒呢？
父親比喻：
在語(yǔ)言敘述中，某人的弟弟，某人的父親，這些“的”表達(dá)的關(guān)系是全局性的，與時(shí)間無(wú)關(guān)，也不須要信息傳遞。這些關(guān)系沒(méi)有化學(xué)聯(lián)系。也就是說(shuō)，從數(shù)學(xué)的，互相作用的角度看，她們之間毫無(wú)關(guān)系。語(yǔ)言中的“的”不是化學(xué)聯(lián)系。誰(shuí)弄成父親了，根本不是一個(gè)化學(xué)變化，是一個(gè)數(shù)學(xué)上難以定義的問(wèn)題。
再舉一個(gè)反例。我可以覺(jué)得，我的辛運(yùn)星是南極星。我“的”北極星上發(fā)生的任何事情對(duì)我沒(méi)有影響。假如我關(guān)心它，我對(duì)它的觀測(cè)必須受數(shù)學(xué)定理，也就是局域性原理的限制。南極星里面如今發(fā)生的任何事情，我都可以用語(yǔ)言描述為，“我的南極星出了一個(gè)日冕”，“我的南極星……”，倘若是真實(shí)觀察到的，一定是好多年前發(fā)生的風(fēng)波，而如今正在發(fā)生的風(fēng)波，我只能在好多年后才會(huì)曉得。也就是說(shuō)，我與我“的”北極星的非局域性聯(lián)系是非數(shù)學(xué)的，不能形成化學(xué)聯(lián)系。
這些“的”是沒(méi)有任何限制的。我可以把宇宙中任何東西都弄成我“的”。例如，我稱作M87的那種星體，我喜歡的那種人，……。假如“的”是一種實(shí)質(zhì)糾纏關(guān)系，這么宇宙中任何兩件物體都是實(shí)質(zhì)瞬時(shí)糾纏的。這也正是“原教旨”非相對(duì)論量子熱學(xué)中，薛定諤等式要求的，全空間勢(shì)函數(shù)和邊界條件的描述。
所以，該比喻的問(wèn)題是把“的”這樣一種非數(shù)學(xué)關(guān)系當(dāng)做化學(xué)聯(lián)系了。
手套比喻：
手套比喻中的“假定不可偵測(cè)”和薛定諤貓的問(wèn)題是一樣的。也跟所有量子檢測(cè)問(wèn)題一樣。坍縮是全局發(fā)生的，并且這是近似描述的波函數(shù)。
袋子中的手套是哪一只？我們不能回答這個(gè)問(wèn)題，由于我們不曉得。我們沒(méi)有偵測(cè)，而假定的前提又嚴(yán)禁你偵測(cè)。若果接受不可偵測(cè)的假設(shè)，就回到薛定諤貓的悖論。并且我們同樣也可以不接受，由于宏觀上，總可以溯源到手套放進(jìn)袋子的時(shí)刻，例如問(wèn)執(zhí)行人，或則錄象。
雖然我們不能偵測(cè)和溯源，我們也曉得，袋子上面的手套是哪一只，是確定的。打開(kāi)任何一個(gè)袋子，既不能改變這個(gè)袋子中手套的左右，也不能改變另一只。或則說(shuō)，這是有確定實(shí)在性的隱變量情形，袋子裝好以后，每位袋子手套的左右就確定了。
雖然，手套“左右”，和一個(gè)粒子的“有無(wú)”，物理上沒(méi)有差距。所以手套問(wèn)題，就是檢測(cè)問(wèn)題。跟我們前面說(shuō)到的，把一個(gè)粒子所在空間分成兩部份，的事例是等同的。
對(duì)任何一個(gè)波函數(shù)的檢測(cè)，只能做一次。由于一次檢測(cè)以后它就全局坍縮了，再檢測(cè)早已是對(duì)另一個(gè)體系的檢測(cè)，與原先體系的性質(zhì)無(wú)關(guān)。而一次檢測(cè)，只能得到一個(gè)狀態(tài)，一個(gè)狀態(tài)是沒(méi)有信息的。所以，手套，或則量子糾纏，都未能傳遞信息，由于體系根本不能加載任何信息。
所以，手套比喻就是簡(jiǎn)單的檢測(cè)問(wèn)題。檢測(cè)的非局域“糾纏”性質(zhì)來(lái)自于波函數(shù)的全局性。