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量子纠缠对应的速度超过光速几个数量级,但由于量子纠缠是一种量子现象,基于量子的不确定性和随机性,用量子来传递信息是不可行的。首先,量子纠缠只是一种物理现象,并不能用来传递信息。目前量子纠缠的应用仅限于信息加密领域,量子纠缠还不能用于超光速通信。

量子纠缠不是比光速快吗?

这是个令很多人困惑的问题,而对你这种提法,回答有三点一,量子纠缠的现象确实比光速快二,但这不违反相对论,因为它不传递信息三,所谓量子纠缠的速度比光速高4个量级,是记者没有理解科学家这个表述的完整上下文,导致的错误理解。首先来简短地介绍一下量子纠缠。这是一种量子力学理论所预言的现象,请注意是个预言,然后实际观测到了,所以量子纠缠的机理是很清楚的,就是量子力学。

绝不是像许多人以为的那样,量子纠缠是个非常神秘的现象,没有人知道它的机理云云。量子纠缠这种现象,说的是一个多粒子体系有可能处于纠缠态,在数学上就是这个多粒子态不能写成多个单粒子态的乘积,也就是说,它不是个直积态。处于纠缠态就会怎么样呢?这时各个粒子就成了一个整体,你不可能只测量一个粒子的状态而不影响其他粒子的状态。

当你测量一个粒子的状态时,就导致其他粒子发生了同步的变化。比如说,在一个常用的两粒子纠缠态中,如果你对1号粒子测得0,那么2号粒子必然同时也变成了0,而如果你对1号粒子测得1,那么2号粒子必然同时也变成了1,两者总是保持同样的数值。在另一个常用的纠缠态中,两个粒子总是反向变化的,一个变成0,另一个就必然变成1。

这些都是常见的例子。量子纠缠漫画根据量子力学的标准理论,这种多个粒子状态的同步变化,是不需要时间的,是真正的瞬间变化。因此,人们很自然会问,这是不是违反了相对论?回答是没有!相对论说的是,传输信息的速度不能超过光速。但如果一个过程不传输信息,那么它完全可以超过光速。实际上这样的过程早就有很多例子,都不需要量子纠缠。

仔细想一想,你就会明白量子纠缠没有传输信息。如果A希望把一比特的信息0或1传给远处的B,那么双方需要事先约定好如何表示这个信息,比如说A想传0时就让B测得粒子2处于0,A想传1时就让B测得粒子2处于1。假如A能控制测量的结果,那么这确实可以用来传输信息。但是,量子力学的精髓恰恰在于测量的结果是随机的,你不能控制,所以A测量粒子1得到的是一个随机数,B测量粒子2得到的也是一个随机数,只不过这两个随机数必然相等而已。

你想传一个比特,可是这两个粒子完全不听你指挥,所以你传不了任何信息。既然没传输信息,当然就不违反狭义相对论了!最后,2015年的那个实验,是在假设量子纠缠有一个有限的速度的前提下,去测量这个速度。做实验的人当然都知道按照标准理论,这个速度应该是无限大。如果测量结果发现这个速度有个上限,那就真成大新闻了,推翻了标准理论。

什么叫量子纠缠,量子纠缠的速度是不是远超光速?

简单的解释,量子纠缠就是两个粒子会超越空间距离而互相影响,比如一个人在北京,另一个人在上海,上海的那个人脑袋被打一拳,北京人也会同时头痛,也就是有某种联系,两个人有看不见的纠缠性。至于是不是远超光速,有这么个假说,处于量子纠缠的两个粒子看似没关联性,一个在东一个在西,其实并不完全,可能在高纬度却是一个整体,是有联系的,比如一个二维生物看三维的我们,它只能看见一个肌肉骨骼横切平面,它无法看到整体,也就无法理解三维的我们是怎样的。

同样,也许两个粒子的相关性在高纬度,我们只是观察不到,认为没有相关性。再来一个简单的类比。你蹲在池边,把你的左手和右手食指稍微伸入水中。如果水面浑浊,你看不透,那么水里的鱼在水里只会看到两个手指,一边一个,好像独立存在。它绝不会认为水面后面还有一个人,手指是人的一部分。在两指相连,身体高出水面的世界里,鱼无法进入或看到被观察的世界。如果我们是鱼呢?两个纠缠的粒子只是三维世界中高维物体的表象。

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