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到底什么是“量子纠缠”

“这些开创性实验不仅确认了量子力学是正确的还开启了第二次量子革命”URy拜客生活常识网

今年诺贝尔物理学奖“花落”量子力学。URy拜客生活常识网

北京时间10月4日17时45分,诺贝尔奖委员会公布了2022年物理学奖获得者:阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、确立对贝尔不等式的违反和开创性的量子信息科学”方面的成就。URy拜客生活常识网

2022诺贝尔物理学奖获得者:阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格URy拜客生活常识网

这两天,“诺贝尔物理学奖、量子纠缠、量子力学”这些名词,也一下子齐刷刷地登上搜索榜,今天,“量子纠缠”更是登上热搜榜首。URy拜客生活常识网

有的网友在感叹完全看不懂,也有人在努力给大家解释。URy拜客生活常识网

到底什么是量子纠缠?它与量子力学有什么关系?URy拜客生活常识网

2020年,我国量子计算机“九章”问世,200秒就能解决过去6亿年的计算,远超谷歌,成世界第一,厉害之处是构建了76个光量子的“量子纠缠”。URy拜客生活常识网

民间故事里有个“崂山道士”,他可以穿墙而过,你以为这是骗术?量子力学中,“穿墙术”竟然是真的,叫“量子隧穿”。URy拜客生活常识网

这些匪夷所思的概念背后,正是量子力学。URy拜客生活常识网

俗话说,“遇事不决,量子力学”,今天,从半导体到核聚变,从光合作用到DNA修复,量子力学是当代前沿科技和世界运行的底层逻辑。URy拜客生活常识网

连金融巨鳄索罗斯也把自己的家业叫作“量子基金”。与此同时,从“量子波动速读”到“量子算命”,从“量子推拿”到“量子治痛经”,大量的“量子+”骗局也大行其道。URy拜客生活常识网

量子世界,真的这么神奇吗?URy拜客生活常识网

是的,会彻底颠覆你的传统认知。而且,很有必要来一场“时空穿梭”,知晓真量子,鉴别假量子。接下来这篇文章是有点烧脑的,我们不得不进行善意的提醒。URy拜客生活常识网

如果不信,请看量子论创立者——普朗克在研究量子前后的对比照,把一个活脱脱的美少男变成了凌乱的毁容大叔。URy拜客生活常识网

左:研究前的普朗克,右:研究后的普朗克URy拜客生活常识网

01幽灵来了URy拜客生活常识网

时光倒流到1900年。 当时,世间万物从银河系的星空,到人类脚下的尘埃,都被牛顿的“万有引力”所驯服,安安静静、有条不紊地运行着。太阳系海王星的发现,更加固了牛顿力学的坚不可摧。人类已经自信地认为掌控了力、热、光、电、磁等所有自然的规律。 经典物理帝国,进入全盛时代。 1900年4月27日,伦敦天气,乍暖还寒。阿尔伯马尔街皇家研究所里,世界最有名的科学家们齐聚一堂。76岁的学术泰斗开尔文男爵发言了:“世界运行的一切原理都已经被发现了,物理学尽善尽美,再也不可能有任何突破性的进展了!But,物理学灿烂无比的天空中还飘浮着两朵乌云——‘以太问题’和‘黑体辐射’,未能得到解释。”气氛开始凝重起来,接下来如黑云压城、城欲摧。 这时,普朗克登场了。且说大学选专业的时候,颇有音乐天赋的普朗克,跟导师祖利说:“老师,我想学物理。” 老师说:“别,孩子,学物理不好找工作啊,它盛宴已过,没有空间了,何必浪费时间在上面呢?”普朗克说:“我就是感兴趣。”老师摇摇头:“哎,去吧,可惜德意志失去了一位优秀的音乐家。” 1900年时,钻研“黑体辐射”多年的普朗克已经42岁,过了不惑之年,还没找到答案。命运开始对他发笑,老师的话一语成谶,普朗克的物理前途似乎真的没多少空间了。 一天,百思不得其解的普朗克,干脆破罐子破摔,心想“我是否先不考虑背后的物理原理,而是在数学上先凑出一个‘黑体辐射’的公式?”于是,普朗克三下五除二,竟然真的蒙出来了!即著名的黑体方程和神奇的“普朗克常数(h)”。要说这“普朗克常数”有多厉害呢?在整个宇宙数字中可以排名前3,另两个是牛顿的万有引力常数G和相对论中的光速c。普朗克最重要的思想贡献是指出“能量在发射和吸收时,不是连续的,而是一份一份的”。这又有啥了不起的?你只需知道,该观念颠覆了伽利略、牛顿以来,关于一切自然现象是连续不断的论断。从此,不连续、不确定的世界观诞生了。而这一份一份的东西,普朗克称之为:

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