两个粒子可以以一种违背经典直觉的方式联系在一起。测量其中一个粒子,你就能立即知道另一个粒子的信息,无论它们相距多远。这就是量子纠缠。爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”,他对这种现象感到不安。但实验已经反复证实了它的存在。纠缠粒子共享一个量子态,测量其中一个粒子会导致两个粒子的量子态坍缩。
量子纠缠无法实现超光速通信。你无法通过测量单个粒子来发送信息。测量结果是随机的,你需要与其他观察者比较结果才能发现关联性。而这种比较的速度是光速或更慢。量子纠缠是量子计算和量子密码学的重要资源。在量子计算机中,纠缠的量子比特可以执行经典比特无法完成的计算。在量子密码学中,纠缠粒子可以检测窃听。量子纠缠非常脆弱。任何与环境的相互作用都会破坏它,这个过程被称为退相干。保持纠缠粒子的相干性是量子技术面临的最大挑战之一。
纠缠事实
- 定义. 粒子之间的量子链接。
- 非本地相关性。相关性跨越距离持续存在。
- 无信号。无法以超光速发送消息。
- 应用. 量子计算、密码学。
- 退相干。环境相互作用会破坏纠缠。
纠缠与关联并不相同。经典物体之间可以存在关联,而纠缠是一种量子现象,没有经典对应物。
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