量子疊加態的局限

2020-08-27 天雲

量子疊加態的局限

天雲

量子力學的一個基本現象叫做疊加態現象。認為你不觀察它的時候,它可以同時處於各個不同地點,又可能既在那點又不在那點,只是各點出現的概率不同,所以,處於一種疊加狀態。而且還認為那樣的疊加狀態還處於彌散的狀態,認為它可以在全宇宙、全時空處於疊加狀態。

這時你想去觀察一下它到底在哪裡?你一觀察,它這種疊加狀態就崩潰了、塌縮了,它就真的只在某個點出現了,只出現一個,叫量子的疊加態塌縮。而且根據測量結果,海森堡於1927年提出不確定性原理。就是說,你不可能同時知道一個粒子的位置和它的速度。

比較典型的例子,就是科學家認為看見的電子云就體現量子疊加態的狀態。


圖片來自於網絡


當人們對於經典力學中的物體和宏觀物體進行測量的時候,所依靠的測量光波的波長遠遠小於被測量物體的尺寸,而測量光波的速度遠遠大於被測量物體的運動速度,該測量光波的波動頻率遠遠大於被測量物體的振動頻率,因而光波媒介對於被測量物體的影響很小,可以忽略不計。因而在經典物理測量中所建構的具有可重複性的的觀察現象、人化現象比較穩定,符合經典力學的內容。

然而,當人們試圖去觀測電子等微觀粒子的狀態時候,用於測量粒子的光波的反射光通過儀器放大,被人的感覺意識接收、轉換,而建構成為圖形。由於人的眼睛、大腦意識的感覺反應也有靈敏度,而且適應於一定強度的可見光的光波速度、頻率。由於這時被測量粒子的尺寸小於所依靠的測量光波的波長,或者被測量粒子的振動、波動頻率接近於、大於人們用來觀察的可見光的光波頻率的時候,人的眼睛、大腦意識的感覺反應的功能和局限,因而被測量的客體被人的感覺意識建構成為了電子云的疊加狀態。

現在科學已知的氫原子的直徑為0.1納米,如果裡面的電子以接近光速的速度在運行,那麼,它的震蕩波長不會超過0.2納米;可見光的波長在380~780納米之間,所以,可見光的波長遠遠大於原子的尺寸,大於電子的尺寸和震蕩波長。因而在一個可見光的波長下,也會導致超過千倍的疊加態現象出現,呈現處於疊加態的電子云。這是導致出現疊加態現象的基本原因。

或者用於測量粒子的光波的反射光被分子晶體儀器在一定時間內在分子感光材料上面留下感光信息,而後再被人的感覺意識接收、轉換,而建構成為了電子云的疊加狀態圖。

這樣被測量粒子的運動就會向著人們的觀察系統呈現出來疊加狀態。也就是說,人們這樣的認識反映系統將客體存在建構為處於疊加態的人化現象。這時你想進一步去觀察一下它到底在哪裡?用波長更小的光波去測量它,那麼,不僅對它的運動能量形成進一步的幹擾,而且才導致那樣的疊加態不存在,塌縮了,而只在某個點出現了。這也是另一個人化現象的建構。

圖片來自於網絡


所以,從哲學思維上進行分析:人們所觀察到的量子疊加態和塌縮現象,都是在建立的認識系統中呈現的人化現象,體現人依賴於測量光波的波長、波動頻率相對於被測量粒子的大小、速度、振動頻率的比較而呈現出來的觀察現象、人化現象的局限。也就是體現人的認識內容的局限、認識能力的局限,而不是被測量對象本身的狀態。

對於量子疊加態這樣的觀測現象、人化現象,與其它科學測量的現象一樣,科學家建立波函數來描述它,建立薛丁格方程來描述它。並將這樣的疊加態現象與其它物理現象一起,建立聯繫,進行邏輯演繹過程、建構邏輯系統等,比如發展量子計算機等。都是在人化的、物理的現象之間建立聯繫、發展認識內容、創新人化的技術。

一些科學家沿著唯物論的觀念和思路,將量子疊加態當作客觀事物來對待,並進而將量子疊加態、彌散態、波函數當作事物的本證態,當做宇宙本體、終極去研究。那種思想的思考方向,不僅是將認識現象、人化現象當做本體,更是將人的認識內容的局限、認識能力的局限當中宇宙本體、終極來進行研究。這在物理思考上顯得混亂、在哲學思想上難以自洽、在思維上錯的離譜,更加體現人生命的認識局限。


圖片來自於網絡


高維猜想:在高維時空的思想框架中,人的生命可以通過修行而不斷提升時空維度、不斷超越低維時空的生命狀態和觀念。許多修行人的天目會打開。而且隨著修行的提升,一些修行人的天目層次會越來越高級。於是,修行人可以用相對高維時空的信息能量、光通過天目來觀察人們所涉及的微觀存在。由於相對高維時空的信息能量、光媒介的速度更快、頻率更高,而且更加的智慧,遠遠小於人們用於觀察的光媒介的強度。因而,可以在不幹擾微觀粒子的存在狀態下,通過天目建構反映微觀粒子的一些狀態:比如看微觀粒子的運行、位置、旋轉,看微觀粒子的內部狀態、時空狀態,看微觀粒子與其它時空的聯繫等等。比如看見的電子圍繞原子核轉動的狀態,如行星圍繞太陽轉動一樣的精妙。

不過,在宇宙高維時空中,上述這些內容都是宇宙低維時空的一些狀態。修行人以修心為要,不斷提升自己的心性,不斷提升自己生命的時空維度和層次,理解不同層次的宇宙演化、運行過程,理解不同層次的生命建構、演化過程,理解宇宙高維時空的高級生命的能量所演化出來的浩瀚的電子、光子、多維時空的存在,理解在相對高維時空中的更多的天人合一的內涵。

相關焦點

  • 女人是這麼複雜的量子疊加態
    疊加態就是兩種相反的狀態疊加在一起在物理世界中量子經常處於這種狀態
  • 論命運的量子疊加態
    這就是宇宙的實質,因為這是一種量子疊加態,用量子力學基本原理最簡單的去解釋這個問題,世界萬物的本質皆是量子的波粒二象性,人的大腦中也有量子,會跟宇宙中某處節距節點的量子糾纏,世間萬物在多維時空的角度去看都是疊加態。
  • 量子疊加真實存在,科學家「拍攝」到了量子疊加態消失的過程
    通過三維坐標顯示量子狀態。條的高度指示可能的量子態的疊加程度。影片展示了在測量過程中某些重疊是如何丟失的,以及這種丟失是如何逐漸消失的,而其他的重疊則保留在理想的量子測量中。圖片:F.量子物理學描述了單個原子的內部世界,這個世界與我們的日常經驗大不相同。量子力學的許多奇怪但基本的方面之一是觀察者的角色-測量量子系統的狀態會導致其發生變化。儘管理論中測量過程非常重要,但仍然存在未解決的問題:在測量過程中,量子態會立即崩潰嗎?如果沒有,那麼測量過程將花費多少時間,並且在任何中間步驟中系統的量子狀態是什麼?
  • 量子態疊加效應尺度刷新紀錄
    量子態疊加效應尺度刷新紀錄 原子云能在距半米的兩個狀態疊加 2015-12-31 科技日報 華凌   所謂疊加狀態,是假設當一隻貓被封閉在一個內部信息不為人知的盒子裡,用一隻槍向盒子裡射擊,如果只發射了一枚子彈,而貓這時非死即活,這時貓的量子態就是死貓狀態和活貓狀態的混合體(因為人們不能準確地知道貓此時狀態)。疊加狀態會引起量子糾纏,這也成了量子隨機事件的依據之一。
  • 宏觀尺度量子疊加態新紀錄
    科學家成功地讓原子云處在了相距半米的兩個狀態的疊加中。
  • 量子力學態疊加原理的先驗理由
    作者:李春作者從微觀世界量子理論的應用實踐看,人們早就認識到了,量子力學的理論非常有效,沒有一項理論預言被證明是錯的。而在整個量子力學理論中,態疊加原理起著統攝全局的作用,為什麼要這樣?我提供一個理由。按(辯證)科學唯物主義認識論的要求,對宏觀和微觀兩種世界的認識,其實都從感性認識(以符號唯物化)開始,是「所見即所識」,對宏觀物體的認識也是態疊加的。
  • 這個實驗將告訴我們:人類能不能處於量子疊加態
    因為我們從未觀察到宏觀物體展現出的量子特性,所以量子力學的某幾位開創者懷疑,在宏觀和微觀世界之間,存在一條界限:兩邊的世界遵循不同的規則。但是,著名的薛丁格意識到,原本只局限於原子領域的不明確性可被以一種巧妙的機制變為宏觀不明確性。他為此提出了一個思想實驗:薛丁格的貓。
  • 量子計算機革命性突破!量子門疊加態首次實現
    奧地利物理學家成功在實驗室將兩個邏輯門疊加構建出全新量子計算機模型,能比標準量子計算機更高效地完成量子計算任務。新研究有望為全新量子計算建立理論基礎,並設計出計算速度更快的量子計算機。
  • 「量子糾纏針灸」能實現「直系親屬」互治?「疊加態」究竟是什麼?
    實際上,量子糾纏真正打破物理學家們傳統觀念的是「疊加態」這三個字。 疊加態 實際上,量子糾纏真正打破物理學家們傳統觀念的是「疊加態」這三個字,在經典觀念中,物質的某種狀態總歸是固定的,比如說一個波振動的方向,不管它是朝著 360 度中的哪個方向振動,總歸是固定的,哪怕它在不停地切換,比如一秒鐘切換個幾萬次,但在某一個微小的時刻,總是有一個固定的方向的。
  • 違反常理的量子疊加態:不同時間「同時」存在的振動態
    量子力學違反直覺的一點在於,單一事件能夠以疊加狀態存在。這種疊加態非常脆弱,如果有關事件發生的地點、時間等任何信息洩漏到環境中,即便沒有人會真正去記錄這些信息,疊加態也會遭到破壞。然而,當疊加態真實產生時,它們會導致與經典物理學觀測不一致的觀測結果,讓我們對空間和時間的理解產生質疑。
  • 南大科學家實現光子波態與粒子態的可控量子疊加
    而近期,南京大學馬小松教授的團隊實現了對這兩種互補狀態的可控量子疊加,證明實驗中的光處於一種」波-粒疊加狀態「。這是科學家首次在嚴格的愛因斯坦定域性條件下實現量子版本延遲選擇實驗。相關論文成果本周發表在《自然-光子學》雜誌上。因果律的夢魘:延遲選擇實驗光的本質究竟是波還是粒子,這一點在科學史上有過長時間的爭論。
  • 量子門疊加態首次在實驗室實現
    量子門疊加態首次在實驗室實現 有望為全新量子計算建立理論基礎 2015-08-13 科技日報 聶翠蓉   據物理學家組織網11日報導,菲利普·瓦特領導的奧地利科學院和維也納大學物理學家團隊設計了一個實驗,將兩個邏輯門運用到單光子電路中,結果發現,兩個邏輯門並不是按照你先我後的單一順序進行量子運算,而是同時以兩個順序,即邏輯門A在邏輯門B之前和邏輯門B在邏輯門A之前兩個邏輯序列發揮作用。如果加入更多的邏輯門,則會同時形成更多的邏輯序列疊加態,比以前的量子計算更快更高效。
  • 今日Nature:南大科學家實現光子波態與粒子態的可控量子疊加
    而近期,南京大學馬小松教授的團隊實現了對這兩種互補狀態的可控量子疊加,證明實驗中的光處於一種」波-粒疊加狀態「。這是科學家首次在嚴格的愛因斯坦定域性條件下實現量子版本延遲選擇實驗。相關論文成果本周發表在《自然-光子學》雜誌上。
  • 量子態疊加效應尺度刷新紀錄 從1釐米擴展到54釐米
    原標題:量子態疊加效應尺度刷新紀錄 從1釐米擴展到54釐米   [導讀] 美國史丹福大學的研究團隊成功地讓原子云處在相距半米的兩個狀態進行了疊加,這將量子態疊加效應的最大尺度紀錄從1釐米擴展到了54釐米。
  • 在疊加態或者平行態的疊加態出現,同時形成一個統一的波函數
    是一片無望的荒原,就是因為不理解量子力學,所以才從一開始對它望而卻步,經過層層過濾,逐漸對量子力學產生了新的認識。量子力學是人類新認識量子世界的三大支柱之一,對人類認識這個浩瀚無邊的宇宙大有裨益。實驗是認識真理的極其有效的手段,也是實驗唯一的意義。
  • 科學家將觀察到量子力學下的疊加態!
    疊加態是量子物理中最令人費解之處,違背我們的物理常識。從雙縫實驗到薛丁格的貓,均是如此。然而,在疊加態中物體到底發生了什麼事?因為一旦被觀察,疊加態就會塌陷,從而無人知曉疊加態其中究竟發生了什麼。幾十年來,研究人員在一個明顯的僵局中停滯不前:如果不觀察疊加態,他們就不能準確地說它是什麼;但一旦他們觀察疊加態,它就消失了。查普曼大學的以色列物理學家Yakir Aharonov和他的合作者提出了一個潛在的解決方案,這個方案的要點是:在觀察粒子之前,就推論出結果。
  • 量子計算機之危:對噪聲非常敏感,噪聲可以迅速摧毀量子疊加態!
    根據量子力學原理,一個比特的概念可以概括為一個「量子比特」,量子比特它的狀態可以同時是0和1,也可以是許多不同的方式(疊加可以使用大量這樣的量子比特來建造量子計算機,這些量子比特必須使用全新的算法和語言進行編程。量子計算機理論上可能能夠解決在經典計算機上幾乎不可能解決的問題,例如,通過原子和電子水平的計算(這本身就需要使用量子力學)設計具有所需性質的新分子或材料。
  • 量子計算機之危:對噪聲非常敏感,噪聲可以迅速摧毀量子疊加態!
    根據量子力學原理,一個比特的概念可以概括為一個「量子比特」,量子比特它的狀態可以同時是0和1,也可以是許多不同的方式(疊加)。可以使用大量這樣的量子比特來建造量子計算機,這些量子比特必須使用全新的算法和語言進行編程。量子計算機理論上可能能夠解決在經典計算機上幾乎不可能解決的問題,例如,通過原子和電子水平的計算(這本身就需要使用量子力學)設計具有所需性質的新分子或材料。
  • 量子力學中奇異現象之態疊加與坍縮
    量子力學中第一個奇怪的現象被稱為態疊加原理和坍縮。為了能夠簡單直接的解釋量子力學的概念,我們先談談普通人的日常經歷。在我們的常識認知中,客觀物體必然有確定的空間位置。這種存在是客觀的,是獨立於人的意志之外的。
  • 為什麼量子疊加和量子糾纏讓人更加迷茫?
    量子疊加和量子糾纏,是量子力學中很抽象的概念,甚至目前沒有誰,能真正理解其中的奧秘。