相隔900億光年的兩個糾纏量子也可以瞬間發生相互感應嗎？

2020-08-30 物原愛牛毛1

量子糾纏及其速度

何謂量子糾纏？量子糾纏說的是當幾個粒子在彼此相互作用後，各個粒子已綜合成為整體性質，因而無法單獨描述各個粒子的性質，只能描述整體系統的性質的現象。


處於糾纏態的量子，如果確定了其中一個量子的狀態，另一個無論相距多遠，其狀態也會瞬間被感應確定。按量子糾纏理論，別說相隔900億光年，就是9千億光年、9萬億光年也是瞬間發生感應。實際上說「瞬間」也不精確，因為根據佛教經典，1瞬間等於0.36秒，而兩個糾纏量子的感應是不需要時間的。有人說量子糾纏的速度是超光速的，數量級為10倍光速、100倍光速、1000倍光速……，這一點目前沒人能證實，因為人類目前連1光天的距離都沒到達過（這裡包括人類的太空飛行器

），連一萬年的文明史都沒有，又如何得知另一個量子是什麼狀態？倒是按照分析，既然9萬億光年和9千億光年、900億光年一樣都是瞬間，說明感應速度是無上限的，何止千倍萬倍光速，進而得出感應是不需要時間的，沒有時間，哪來的速度？哪來的超光速？

量子糾纏超距「作用」的原因

量子力學的特徵是非定域性的（這和其不確定性原理一脈相承），而包括愛因斯坦相對論在內的其他所有理論都是定域性的。所謂的定域性是指物質只能和與之相鄰處發生作用，而不可能直接和與之相距遙遠處發生作用。定域性原則規定：任何物理效應都不可能以大於光速的速度傳遞，那些遙遠的還沒有與我們發生作用的東西對於我們來說可以認為是不存在的。而非定域性就是說物質可能直接和與之相距遙遠處發生作用，而不只能和與之相鄰處發生作用。量子力學的這個非定域特性就是量子糾纏「超光速」、超距離發生相互感應的原因。量子糾纏是把整個宇宙作為一個全息整體，波函數瀰漫整個宇宙，

即便沒有物體在兩個地點往來，即便沒有足夠的時間在兩個地點往來，你在這一個地方做的事情還是會和另一個地方發生的事情有所關聯。

當然也由此可知，所謂的感應根本就沒有運動，沒有運動哪來的違反光速限制？

整個宇宙是量子糾纏的範圍

即使量子糾纏是非定域性的，但我們的宇宙是有限的，因此量子糾纏範圍不能超出整個宇宙，任何試圖探究宇宙「之外」的行為是沒有任何意義的。那這個範圍有多大？

我們已經知道，可觀測宇宙的直徑為930億光年，所謂可觀測宇宙就是以我們地球為中心，半徑為465億光年的區域，

但是可觀測宇宙的大小並不是整個宇宙的大小，「可觀測」這個詞並不指現代技術檢測來自物體的光或其他信息的能力，它指的是光速本身所產生的物理極限。任何距離我們比光傳播的更遠的物體都不能被探測到。

那整個宇宙有多大呢？有人根據宇宙暴脹理論，計算整個宇宙是可觀測宇宙的250倍，半徑為2645億光年，還有人計算宇宙半徑可達11萬億光年，甚至還有人推算整個宇宙是可觀測宇宙的3x10^23倍，半徑可達300億億光年。

整個宇宙到底多大，目前雖無定論，但上面每一個大小都遠遠大於900億光年，因此相隔900億光年的兩個糾纏量子完全可以瞬間發生相互感應。

目前量子糾纏的量級

上面只是在理論上的討論，在現實中量子糾纏的量級目前只有千公裡級，我國處於領先水平，2016率先發射「墨子」號量子衛星，實現千公裡級星地雙向量子糾纏分發。

2017年建成二千公裡長的量子通信京滬幹線。但這些級別比起900億光年都有很大的差距，量子研究之路任重而道遠。

本文參加【科學V計劃】，內容為作者原創

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    以前我甚至嘲笑他們是不是有一點走火入魔的傾向，但是近一年來在認真閱讀了一些近代物理的量子力學書籍之後我逐漸對他們有了一些理解。量子力學讓我已經開始相信——科學的盡頭就是神學！        今天的話題是有感於量子力學裡有一種現象叫做量子糾纏。至於量子糾纏是什麼情況，我還沒有能力讓大家通過我的一篇文章就能瞬間理解。
  • 量子為什麼會糾纏？量子糾纏的原理？量子糾纏的原因？
    兩個糾纏的量子實際上沒有空間，無論相隔多遠，它們之間都沒有空間，所以他們之間怎麼會有時間？肯定是瞬間到達。任何物質、粒子都是由兩部分組成，包括：一、內部信息，二、外部信息。你的肉眼看見的只是物質外部表皮的顯現，你看不見物質內部信息、外部信息！內部信息在物質裡面，通過儀器可以測量。外部信息擴散在茫茫宇宙，目前科學家測不到。
  • 科學家是如何監測兩個相隔很遠的量子在發生糾纏的?
    如果我們認定，量子都有體積，都可抽象為一個球形漩渦子，漩渦子附近都有場能密梯度，那麼就可以用「量子場」理論，順理成章解釋糾纏。電子（或光子），是以光速自旋與低速震蕩的量子，其周圍有一圈圈的荷力線（磁荷/電荷），那麼：甲乙兩地的A電子與B電子的糾纏行為，其實就是數條荷力線之間的糾纏，本質上是真空介質的場量子之間的相互作用。
  • 心靈感應會不會是一種特殊的量子糾纏現象呢?看看科學家怎麼說
    在量子力學裡，當幾個粒子在彼此相互作用後，由於各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質，無法單獨描述各個粒子的性質，只能描述整體系統的性質，則稱這現象為量子纏結或量子糾纏。而量子糾纏現象只存在於量子世界中，經典力學中，我們找不到類似的現象。簡單來說，量子糾纏就是幾個量子集合到一塊，成為了「好哥們」，它們之間有了很深厚的感情。
  • 量子糾纏超光速,為什麼沒有違反愛因斯坦的相對論?
    處於糾纏狀態的兩個粒子之間的感應速度比光速快，但這並沒有違反相對論。這是怎麼回事，讓我們來詳細了解一下。什麼是量子糾纏？量子糾纏是發生在光子、電子這一類構成物質的基礎粒子上的一種量子效應。按尺度劃分，世界有宏觀和微觀之分，量子效應就主要發生於原子及亞原子尺度下的微觀世界。
  • 量子糾纏超光速，為什麼沒有違反愛因斯坦的相對論？
    不同的粒子具有不同的量子態，當幾個粒子相互作用之後，它們的量子態會疊加在一起，此時這幾個粒子就處於糾纏狀態。處於糾纏狀態的粒子間存在某種特殊的聯繫，兩個粒子分別處在不同的地方，即使相隔1光年，一個粒子的狀態發生改變，另一個粒子的狀態也會對應地發生改變。
  • 量子糾纏的原理是什麼？真的可以「超光速」嗎？
    我們周圍的小世界試想像一下，您可以握在手中的最小物品，且仍然可以用眼睛看到。在此示例中，沙粒是很好一個列子。這是一顆沙粒，它包含約50億億個原子。大腦理解原子尺度的能力非常有限，但我們將進行更深入的研究。
  • 量子糾纏真的很怪異嗎？
    引用沃爾喬弗（ Wolchover）的話：…當兩個粒子發生相互作用，它們會糾纏在一起，這時就不能單獨考慮它們的概率，它們各自成為一個更加複雜的整體的一部分，我們要對整體波函數進行考慮。這個函數可以告訴我們兩個糾纏光子在相互垂直的方向上偏振，兩個光子有一定概率處於A垂直偏振，B水平偏振的狀態，也有可能相反。
  • 神奇的「心靈感應」現象,可能跟量子糾纏相似,目前還無法解釋
    兩個量子在一起相互作用後，就會發生「糾纏」，並且這種糾纏狀態無視空間和距離，把一個量子放在地球，另一個放在火星上，改變其中一個量子的狀態，另一個量子馬上就會發出相應的改變。這種無視距離的速度超越了光速，它對於未來人類的太空通信有著無比重要的意義。我們都知道，浩瀚的宇宙以光年為基本單位，光速也只是基本速度單位。
  • 量子糾纏和相對論真的是矛盾的嗎?
    但是，量子力學中的粒子糾纏現象具有超光速特點，似乎和相對論是矛盾的。科學史上最不可思議的就是量子力學理論預測的「量子糾纏」。量子糾纏是從量子力學的方程式中得出來的，然後經過試驗證實。量子力學預言，處於糾纏態的微觀粒子，會保持相互關聯。比如兩個電子，一正一負，碰到一起，變成了一對光子，這樣兩個光子會處於一種糾纏狀態。
  • 量子糾纏真的很怪異嗎?
    」量子力學所預言的最令人困惑的現象之一是量子糾纏，愛因斯坦稱之為「幽靈般的超距作用」。他認為在更加完備的理論中可以避免它的出現，但在1964年，約翰·貝爾（John Bell）指出，如果量子力學的預言是真的，那麼在一定的合理假設下，幽靈般的超距作用一定會發生。
  • 量子糾纏速度可超過光速的1萬倍,這與相對論不矛盾嗎?
    相信大家都聽說過量子糾纏這個概念，從本質上來說，量子糾纏就是量子力學領域中的一種超遠距離狀態下的相互作用，用比較形象地語言來描述，那就是在微觀世界的量子系統中，會存在著相互處於糾纏狀態的一對粒子，即使它們被放置於非常非常遙遠的兩個地方，都能夠感應到對方的存在和變化。
  • 量子糾纏新發現,更加穩定,「心靈感應」或不是夢想
    量子糾纏，通俗點講就是兩個粒子相互之間連接的一種關係，這種連接關係是無視兩個粒子之間的距離的，也就是說，不管兩個粒子之間相隔多遠，如果其中一個粒子發生了某種變化，另一個粒子會感應到，並作出與前一粒子相同的改變。
  • 量子糾纏是如何實現的?量子糾纏的定義
    量子力學認為，微觀粒子在沒有被觀測時，甚至比沒有被老師盯著的學生更加歡脫，完全沒有正形，上天下地無所不在——直到對它進行觀測，粒子才會突然老實下來，正襟危坐，有了確定的狀態。　　量子力學還認為，相互獨立且都沒有正形的兩個粒子能夠「糾纏」在一起，只要對其中一個粒子進行觀測，不僅是被觀測的粒子，與它糾纏的另一個粒子也會瞬間老實下來，無論它們之間相距多遠。
  • 在神奇的量子世界，時空穿越、瞬間移動、心靈感應等存在嗎？
    量子糾纏是指：當幾個粒子在彼此相互作用後，由於各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質，無法單獨描述各個粒子的性質，只能描述整體系統的性質，則稱這現象為量子糾纏。（心靈感應是量子糾纏d，量子疊加，就是指一個量子系統可以處在不同量子態的疊加態上。在我們熟悉的經典世界裡，一切都是確定性的，比如說一隻貓，它要麼是死的，要麼是活的。
  • 顛覆世界觀的詭異量子糾纏
    如果說在物理學中哪種現象最為神奇，恐怕非量子糾纏。量子糾纏是發生在量子世界的一種波動性疊加幹涉現象。在量子力學裡，當幾個例子在彼此相互作用後，各個粒子所擁有的特性則會綜合成為整體，並且無法單獨描述各個粒子的性質。
  • 量子力學:量子糾纏現象,是否揭示了另一個世界的存在?
    你知道嗎？量子糾纏現象的發現是愛因斯坦為了說明量子力學理論的不完備性時舉出的一個例子，量子力學中，在兩個粒子通過特定的方法成為了一個整體的情況下，這兩個粒子的性質就會變成互相關聯的狀態，人們只需觀測到其中一個粒子的性質，就可以得知另一個粒子的情況。
  • 量子糾纏有多快？快到幾乎不用時間！為啥這麼快？因為啥也沒傳輸
    如果說哪種物理現象最為神奇卻又讓人琢磨不透，恐怕要非量子糾纏莫屬了。量子糾纏是基本粒子中由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象，當其中一顆的狀態被幹擾而發生變化時，另一顆也會即刻發生相應的狀態變化 ，即使相距遙遠的距離，對一個粒子所做的改變也將會影響另一個粒子作出相應的改變，這是不是很神奇？
  • 首張量子糾纏照片誕生!它能證明愛因斯坦錯了,還能證實心靈感應存在?
    量子糾纏描述了這樣一種現象:兩個相互作用的粒子可以通過它們的量子態保持連接，無論它們相距多遠，都可以瞬間共享它們的物理狀態。這種聯繫是量子力學的核心，儘管它違反了局部實在論的概念和狹義相對論的許多元素。到1964年，約翰·貝爾爵士通過形式化非局域相互作用的概念和描述一種強烈的糾纏形式，擴展了先前理論家的工作。
  • 利用量子糾纏能實現超光速通信嗎?
    （原標題：利用量子糾纏能實現超光速通信嗎？）在普通的非糾纏宇宙中，你的結果和我的結果完全相互獨立：如果你得到了一個「正面」結果，我的硬幣顯示為「正面」或「背面」仍然是50/50.但是在一些情況下，這些結果會相互糾纏，也就是說，如果我們做這個實驗，而你得到了「正面」結果，你會100%肯定我的硬幣會顯示為「背面」，在我告訴你之前。你會瞬間就知道，即使我們相隔數光年而且連1秒鐘都還沒有過去。