關於不明覺厲的「量子糾纏」我來解釋一下是什麼

▲多張照片合成了量子衛星過境的全貌，2017年5月拍攝於烏魯木齊南山

昨天起，好多人被「量子糾纏」這個神秘的專業名詞整蒙圈了，航天小優來給大家解釋一下它到底是什麼。

量子糾纏是物理學中的一個概念。

「墨子號」首席科學家潘建偉解釋說，量子糾纏是兩個（或多個）粒子共同組成的量子狀態，無論粒子之間相隔多遠，測量其中一個粒子必然會影響其它粒子，這被稱為量子力學非定域性。

墨子號量子科學實驗衛星，是世界首顆量子科學實驗衛星。2016年8月16日，由中國航天科技集團有限公司八院抓總研製的長征二號丁運載火箭成功發射。

2017年6月，「墨子號」在空間量子物理研究方面取得重大突破，率先成功實現「千公里級」的星地雙向量子糾纏分發，打破了此前國際上保持多年的「百公里級」紀錄。

▲墨子號實現千公里級的星地雙向量子糾纏分發

這麼高深神秘，看上去感覺還是雲里霧裡的。

既然如此，小優來跟大家從頭說起。

1

什麼是量子？

量子是一個能量的最小單位，所有的微觀粒子，包括分子、原子、電子、光子，都是量子的一種表現形態。

我們的世界本身就是都由微觀粒子組成的，所以某種意義而言，我們這個世界本身就是由量子組成的。包括我們自己，都是24K純量子產品。我們呼口氣，也都是上萬億量子的進出，所以大家分分鐘都是「幾十億上下的人物」。

量子有兩個堪稱神奇的絕技，就是「分身術」和「遠程心靈感應」。

2

量子的「分身術」是什麼？

《西遊記》大家都看過吧，想必孫悟空的分身術大家都不會陌生。在量子的世界裡，量子就是孫悟空，也有分身術。

量子的分身術是「量子疊加」。

但是，量子的分身不能被人看到。一旦有人去看它，它的分身就會隨機地消失，而最後只留下一個。

那麼分身術幹嘛用呢？

首先就是幫助計算機實現並行計算，這就好像幾十個孫悟空打妖怪。舉個例子，比如分解一個300位的大數，用現在的計算機需要15萬年，而用量子的「分身術」幫我們並行運算，只要1秒鐘就可以完成。

3

量子的「遠程心靈感應」是什麼？

在量子世界裡，分身術量子疊加是一個最基本的原理。另外一個，就是由量子疊加引申出來的「量子糾纏」。

量子糾纏也被形象地比作「遠程心靈感應」，兩個相似的量子如果距離足夠近，就會發生糾纏，然後無論你把他們分開多遠，這兩個量子的狀態就好像一對有心靈感應的雙胞胎一樣，一個開心另一個也會笑，一個哭了另一個一定也難過。

這種多個粒子間的奇特聯繫，就是量子糾纏。

你看懂了嗎？是不是並沒那麼深奧了！

至於最近為什麼和「愛情主題」發生了聯繫，小優也不是很懂了。

來源

航天科技集團官微、

中科院《中國科普博覽》、《中國青年報》等

文/優橙 優榴

編輯/優橙 優榴

監製/優團

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