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量子糾纏並沒有信息傳遞,它只是測量而導致了糾纏態粒子的波函數發生了瞬時坍塌而已?

從愛因斯坦和波爾,到現在的物理界以及廣泛的科學愛好者,都一直爭論不休。到底量子糾纏如何運行?到底該如何解釋這種鬼魅般的超距作用?可以說各路人馬爭論的熱火朝天,有科班的、有所謂民科的、當然也少不了吃瓜圍觀群眾。這些人簡直是公說公有理、婆說婆有理,吵的熱火朝天。

因為愛因斯坦的相對論禁止出現超光速的信息傳遞方式,所以主流觀點認為:量子糾纏並沒有信息傳遞,它只是測量而導致了糾纏態粒子的波函數發生了瞬時坍塌而已。這種波函數坍塌形式,是屬於統計學的,於物理學的信息傳遞和速度並不相關,所以糾纏態的粒子之間,並不存在信息傳遞。當然了,這個解釋並不能讓多數人滿意。因為人們很難理解沒有信息傳遞、沒有超距作用,一個糾纏態粒子狀態的確定,是如何使得另一個粒子的狀態也隨之改變。

量子糾纏不傳遞信息是基於下述理由。假設A和B是相互糾纏的兩個量子。利用它們傳遞信息的任何方案都可還原為:發送1->觀察A->A量子坍塌->B量子坍塌->接收1;發送0->不觀察A->通信協議保證這是一次會話->接收0。從中不難看出,關鍵是B量子坍塌能否被檢測到。以接收信息為目的的對B的任何觀察,都會導致B量子坍塌,從而無法分清這一坍塌是通信另一端觀察A引起的,還是本端觀察B引起的。事實上0是無法編碼的,因為只要觀察B接收到的只能是1。這就是量子糾纏無法傳遞信息的根本原因。

那麼,A量子坍塌->B量子坍塌,可否理解為一種信息傳遞呢?如果說AB之間通過量子態的坍塌傳遞了信息,那這種信息也只是在A和B之間,卻不能進一步傳遞出來被觀察或證實,那麼這種信息對於觀察者而言是沒有物理意義的,也就可以認為A和B之間沒有信息傳遞。實際上量子糾纏是一種最基本的物理機制,並不依賴於信息傳遞或者定域性機制。

其實,有個有趣的現象,自從量子力學建立以來,你會發現我們對世界運行規律的認識越來越模糊,越來越不可理解,有點想道家的「玄」學一說。之前不論是經典力學還是相對論,至少我們對一件事情還可以得到一個明確的結果。但是一旦涉及到量子力學,一件事情的結果好像在猜「薛定諤的貓」是否活著一樣,答案變成了概率,變成了不確定原理。我們甚至不能確定一個粒子精確的狀態,這對於幾千年來習慣於接受確定答案的人們來說,變得尤其難受。就連智商爆表的愛因斯坦,都覺得:「上帝不會玩骰子」,更何況我們這些凡人,對於量子力學更是覺得匪夷所思。

所以,在人們對於量子糾纏機制認識還十分淺薄的基礎上,就直接跨越幾個階段去討論糾纏態粒子之間是否有信息傳遞、以及是否超光速,是不會有多大結果的。或許等量子力學理論在完善一點、對量子糾纏不在那麼浮於表面的時候,就是解決這個問題的時候。一個新發現和新理論,我們要懷著「讓子彈飛一會兒」的心情,去讓它們也飛一會兒,或許結果就已經明了。

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)


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