科普什么是量子纠缠？瞬间移动有没有实现可能？

　　今年诺贝尔物理学奖
　　＂花落＂量子力学
　　随之＂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＂
　　登上搜索榜
　　截图自微博
　　获得诺贝尔物理学奖的三位科学家——法国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·克劳泽、奥地利科学家安东·塞林格，他们通过开创性的实验展示了处于纠缠状态的粒子的潜力，这三位获奖者对实验工具的开发，也为量子技术的新时代奠定了基础。
　　阿兰·阿斯佩（左）、约翰·克劳泽（中）、安东·塞林格（右）。图片来源：诺贝尔奖官网
　　量子在＂纠缠＂什么？
　　提到＂纠缠＂你会想到什么？两个人之间的心心相印？情侣之间的心有灵犀？没错，在两个量子之间也存在 ＂心有灵犀＂，科学家把量子之间的这种＂心有灵犀＂式的联系，称为＂量子纠缠＂。
　　在量子力学中有这样一个神秘的名词：叠加态，即对于一个量子，在没有观测它的时候，它可能是两种状态的叠加；而一旦对叠加态的量子进行观测，量子叠加态就会坍缩成其中一个状态。
　　引用一个经典例子就是薛定谔那只既＂死＂又＂活＂的猫，被关在密闭容器里的猫身上叠加着＂死＂和＂活＂两种状态，这便是猫的＂叠加态＂；而我们一旦打开盒子，猫的叠加态就会坍缩，我们就可以知道猫到底是＂死＂是＂活＂。
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　　量子纠缠分发
　　量子纠缠，是两个量子的组合的某种奇特的叠加态，它们之间＂冥冥中自有定数＂——一旦其中一个量子被观测，另一个量子的状态也会立刻被知晓。
　　再次用猫咪举例便是：我有两只被关在密闭盒子里的猫，它们都处在＂生＂或＂死＂的叠加态，而且它们是＂纠缠＂在一起的，即如果我打开一个盒子，看到了一只叠加态坍缩为＂死＂的猫，那么另外一个盒子里的猫的叠加态也会坍缩，而且一定坍缩为＂生＂。
　　这种量子纠缠是不受距离限制的，是＂非定域性＂的。即便是一只猫在地球上，另一只猫在宇宙的另一角，这种奇特的联系仍然会瞬时发生。爱因斯坦将这种跨越空间的量子纠缠现象称为＂鬼魅的超距作用＂，他对此感到忧心忡忡，转而提出＂定域隐变量理论＂来解释这种神奇的联系。
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　　为了验证孰对孰错，物理学家贝尔提出了一个不等式和一个实验方法，如果实验结果符合不等式，那么就支持爱因斯坦的＂定域性＂理论；如果实验结果违背了不等式，则驳斥了爱因斯坦的＂定域性＂理论。
　　可惜，实验结果并没有站在爱因斯坦这边，量子力学中的这种＂鬼魅的超距作用＂是真实存在的，量子纠缠确实是＂非定域性＂的。实验是检验真理的唯一标准，真理来自于严密的实验结果，即便提出反对的是爱因斯坦。
　　直至今日，许多科学家仍然在进行着贝尔提出的这个量子纠缠实验：将两个纠缠态量子放在足够远的距离，随后进行观测，看看得出的观测结果是否符合贝尔不等式。同样，我国也在云南丽江和青海德令哈两个地面站之间进行了量子纠缠实验，并且是全世界最远——相距 1200 千米的量子纠缠实验。
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　　粒子间的＂心灵感应＂
　　量子纠缠是量子世界中，一个非常玄幻的现象。一旦一对（或者多个）微观粒子处于纠缠态，它们之间就会发生相互影响，当一颗粒子的状态发生变化，另外一颗也将瞬间随之变化。最为神奇的是，这种纠缠并不是宏观意义上真的像线团一样的绕在一起，而是可以在非常遥远的距离上实现。
　　下面我们来看例子，假如两颗微观小苹果处于纠缠态，那么当其中一颗呈现绿色的时候，另外一颗就瞬间呈现红色。即便它们一颗在金星，一颗在火星，这种状态变化仍然会穿越时空，在瞬间发生。
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　　量子纠缠如此神奇，因此它的概念一经提出，立刻成为了诸多科学狂想的理论基础，其中比较典型的是瞬间移动和量子通信。所谓的瞬间移动就是＂哆啦A梦的传送门＂，可以将人或者物体在瞬间传送到很远的地方。
　　不得不说，虽然量子纠缠有一点瞬间移动的意味，但发生移动的并不是实体，而仅仅是状态，并且是微观粒子的某些特殊状态。所以，瞬移到底有没有实现可能，并不是量子纠缠能够回答的。
　　[1].https://mp.weixin.qq.com/s/eEgn_DVEjuPEwu-G9H2Vrg
　　[2].https://mp.weixin.qq.com/s/yxVjt3kTT-TCqaDKOKQEpA
　　[3].https://mp.weixin.qq.com/s/VmsyUG6kqSfb6N5ZGTkINw
　　转载自｜陕西科普
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