阅读笔记 -- 《量子纠缠》

02:量子的对决(续)

当物理学家们纷纷加入,断言纷飞时,EPR论文悄然揭开了量子纠缠的面纱,潘多拉的魔盒已被打开,上一篇对错误断言的澄清将会是这次旅行最好的指路灯。

去除复杂性,这篇论文隐含的关键命题足够简单:爱因斯坦和他的同事们构建了一个假象实验,设想一个粒子分裂成两个,得到的新粒子从不同方向射出,依据动量守恒两个新粒子的动量必须相互抵消,这样当我们测量其中一个粒子的动量时,另一个对应测量值理应立即得知。之所以说这种设想背离了量子论,是因为在第一个粒子被测定动量之前,依据量子论,任何一个粒子都不具有固定的动量,但这一设想表明,无论粒子相距多远,两个粒子的数值都可以同时得到。那么当所以第一个粒子动量被测定后,第二个粒子是如何瞬间“知道”自己的动量呢?所以EPR得出断言:要么量子论存在缺陷,要么定域性概念可以被违背,非定域性作用-即量子纠缠-是存在的。从此,量子纠缠开始走进了人们的视线。

回忆一下被澄清的断言,对决的双方都没有错,但都是不完整的,EPR论文也是如此。原因在于,量子级别的世界,“合理性”并没有写入公式,“非对即错”的二元论并不合适,更值得依赖的是实验证据而不是假想实验。而量子论的根本在于,正是测量行为导致了变化,这给实验证明带来了不小的困难。一段时间内,关于定域性的纷争和背后的量子纠缠作用逐步被人们所淡忘。打破僵局的是北爱尔兰的约翰·贝尔,他舍弃了对决双方“非对即错”的断言,得出了一种对给定情形,衡量定域性是否合适,量子论是否预测准确(量子纠缠是否存在)的实验判断标准。至此,量子的对决完了从假想到实验室的转移,在这里,更加华丽而激烈的对决即将上演。

Ziqiang Huang wechat
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