La esencia del entrelazamiento cuántico es la relatividad cuántica.
Entonces, ¿por qué existe el entrelazamiento cuántico y cuál es su esencia?
Para entender esto aún nos falta mencionar la teoría de la relatividad. Como todos sabemos, la física contemporánea tiene dos fundamentos: la relatividad y la mecánica cuántica. Estas dos teorías han sido objeto de muchos experimentos rigurosos desde que fueron propuestas y su exactitud está fuera de toda duda.
El conflicto fundamental entre las dos teorías actuales es que la teoría cuántica de campos es un campo de partículas de fuerzas básicas basado en el espacio-tiempo plano de la relatividad general. Si queremos cuantificar el campo gravitacional a través de este mismo modelo, el principal problema es que bajo el marco espacio-temporal curvo de la relatividad general, no podemos lograr una descripción cuantificada mediante técnicas matemáticas de renormalización como antes, ni podemos obtener una descripción precisa mediante técnicas matemáticas. valor finito del significado.
En contraste, por ejemplo, en la descripción de fotones en electrodinámica cuántica, aunque todavía hay algunos valores infinitos, rara vez se pueden eliminar mediante la renormalización, y los valores mensurables que se pueden obtener en experimentos pueden obtenerse un valor finito de significado.
Entonces la dirección de corrección de la relatividad general son estos dos puntos:
1. La causa de la gravedad no es curva en el espacio y el tiempo. El trasfondo espacio-temporal de la relatividad general es el espacio-tiempo curvo, pero no es la causa de la gravedad.
2. El origen de la gravedad es el tiempo y el espacio. Además, al describir la cuantificación de la gravedad, se debe utilizar el pensamiento "diferencial" para resolver el problema de la curvatura del espacio-tiempo. Pero la gravedad no es causada por la curvatura del espacio-tiempo. Se puede decir que la gravedad es una propiedad del espacio y del tiempo. Esto a su vez afectará la construcción del tiempo y el espacio. El efecto de la gravedad viaja a la velocidad de la luz.
Entonces, ¿la discusión sobre la "velocidad de la superluz" provocada por el entrelazamiento cuántico plantea un desafío a la teoría de la relatividad? ¡La respuesta es no otra vez!
No olvides que los dos pilares de la mecánica cuántica son complementarios entre sí. Las ondas y las partículas son mutuamente excluyentes al mismo tiempo, pero unificadas en un nivel superior. El principio de incertidumbre establece que la posición y el momento de una partícula no se pueden determinar simultáneamente.
Así, en la mecánica cuántica las partículas microscópicas no están claramente definidas, sino que son una "nube de probabilidad" con efectos extraños. Estas partículas no existen en un solo lugar ni toman una ruta hacia otra. Generalmente utilizamos funciones de onda para describir el comportamiento y las características de estas partículas. Y entre dos partículas microscópicas de una fuente común, mientras una partícula cambie, la otra también cambiará. Este cambio ocurre inmediatamente, lo que es entrelazamiento cuántico.
¿Has notado alguna vez que el mecanismo del entrelazamiento cuántico es limitado? Esto no significa que pueda ocurrir un entrelazamiento cuántico si dos partículas cualesquiera están separadas por n kilómetros. Por ejemplo, es imposible que una partícula en la Tierra se enrede cuánticamente con una partícula a 100 años luz de distancia.
El entrelazamiento cuántico entre dos o más partículas debe darse en un sistema y las partículas deben tener un origen común.
"Sistema de fotones dobles" Por ejemplo, el campo de fotones generado por el mismo láser se divide mediante polarización dual. Dado que es un "estado coherente" generado por el mismo láser, los dos sistemas de fotones generados por el. La escisión pertenece a un "estado de entrelazamiento coherente". Luego, cuando medimos un parámetro físico del estado de un fotón, encontraremos que el parámetro físico correspondiente al otro fotón cambiará al mismo tiempo, por lo que decimos que el 'sistema coherente de dos fotones' es un estado entrelazado cuántico para este parámetro físico!
El entrelazamiento cuántico indica que habrá fuertes correlaciones cuánticas entre dos o más partículas estables. Por ejemplo, en el estado entrelazado de dos fotones, el fotón que se mueve hacia la izquierda (o hacia la derecha) no es ni zurdo ni derecho, y no tiene polarización X ni Y. De hecho, ni el giro ni su proyección existen hasta que se miden. Dos estados de partículas son inseparables sin medición.
Entonces no es difícil entender el motivo de la generación del entrelazamiento cuántico.
De hecho, mientras pensemos que el sistema de dos fotones antes y después de la división es un todo, el efecto de entrelazamiento cuántico es fácil de entender, pero ¿es realmente así? Algunas personas dirán que si el espacio fotónico se divide en dos partes, ¿cómo puede seguir siendo un todo? La atención se centra en los requisitos previos para el entrelazamiento cuántico. ¡El sistema de dos fotones es un estado asociado y es un todo antes de disociarse!
La mecánica cuántica es una teoría no local, y la desigualdad de Bell ha predicho que cualquier teoría local de variables ocultas no puede repetir todas las predicciones estadísticas de la mecánica cuántica. Como resultado, la mecánica cuántica exhibe muchos efectos contrarios a la intuición. En mecánica cuántica, los estados que no pueden expresarse como productos directos se denominan estados entrelazados.
La correlación entre estados entrelazados no se puede explicar de forma clásica. El llamado entrelazamiento cuántico se refiere a la fuerte correlación no local y no clásica entre dos o más sistemas cuánticos. El entrelazamiento cuántico implica cuestiones básicas de la mecánica cuántica, como el realismo, la localización, las variables ocultas y la teoría de la medición, y desempeña un papel importante en la investigación de la computación cuántica y la comunicación cuántica.
La forma más común de estados cuánticos multisistema son los estados entrelazados, mientras que los estados no entrelazados que pueden expresarse como productos directos son simplemente un estado cuántico muy especial. Históricamente, el concepto de estados entrelazados apareció por primera vez en el artículo de Schrödinger sobre los "estados gato" en 1935.
De hecho, se puede ver en el propio sistema de entrelazamiento cuántico que está estrechamente relacionado con el principio de incertidumbre complementaria. El principio de incertidumbre encarna la "conexión", es decir, la conexión entre posición y impulso. El principio de complementariedad encarna "contradicción y unidad". El resultado inevitable de la combinación de los dos es el "entrelazamiento". Además, la desigualdad de Bell está permanentemente establecida y no puede aparecer como pensaba Einstein. sistema físico.
Además, cuando se perturba el entrelazamiento cuántico, el estado entrelazado cuántico se elimina inmediatamente, es decir, para esta correlación termina la descripción de la función de estado. ilustra la "localidad" del entrelazamiento cuántico. No será un "área amplia" como la gravedad, sino la naturaleza general no local de la mecánica cuántica. La naturaleza es en realidad un "campo amplio" en el que el entrelazamiento cuántico existe de acuerdo con ciertas leyes.
De una manera más popular, podemos entenderlo como el entrelazamiento cuántico de dos o más partículas. El estado es una cosa, descrita por una función de onda, y no tiene nada que ver con la distancia. dos personas sentadas en un balancín. Cuando A y B se sientan en él, hay una conexión. Si A baja, B subirá; de lo contrario, B subirá, A subirá inmediatamente. esta conexión es superdistancia, es decir, el cambio entre A y B se completa a una velocidad superligera. Debes saber que esto no tiene nada que ver con la distancia directa entre A y B, sino con la relación entre ellos. /p>