相隔900億光年的兩個糾纏量子也可以瞬間發生相互感應嗎?

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可見宇宙的直徑也才920億光年,題主一下子就給出了兩個相隔900億光年的糾纏態量子,基本上這兩個量子已經處於可見宇宙的邊緣了。不過即便相隔這麼遠,如果這兩個量子真的是處於糾纏態,那麼無疑它們之間確實可以相互“感應”:即只要其中一個發生改變,另外一個立馬也會發生改變。

當然了,這僅僅是理想狀態下的假想而已。真實情況下我們不可能得到兩個相隔這麼遠的糾纏態量子。潘建偉院士在有關量子糾纏領域的研究可謂國際領先,首屈一指。即便是他們團隊,也僅僅實現了千公里級星地級糾纏態量子。而距離太遠的糾纏態量子,人類還無法取得。因為在分發糾纏態量子對的過程中,處於飛行狀態了量子很容易受到其它因素的干擾而發生退相干。

比如我們在太空中製備了一組糾纏態量子對,然後把它們一個往上發射,一個往下發射。雖然真空中沒有空氣,但是仍有很多高能粒子,所以相互遠離的糾纏態量子很可能在飛行沒多久後就被這些高能粒子作用,從而發生退相干行為。即便沒有被這些星際高能射線干擾,那麼宇宙中數不盡的星球也會阻擋它們的步伐,導致它們更本無法相距很遠還保持糾纏態。

所以,實際生活中兩個糾纏態量子的相隔距離是不可能太遠的。


科學探秘頻道


答:按照目前量子力學的描述,哪怕相距900億光年的糾纏量子,也會瞬間發生感應,但是不能利用量子糾纏來傳遞有效信息。


根據宇宙大爆炸理論的描述,目前可觀測宇宙的實際直徑為930億光年(半徑465億光年),自從宇宙大爆炸以來,光在真空中傳遞的最遠距離是465億光年。

在量子力學中,描述兩個處於糾纏態的粒子對,無論相距多遠都能發生聯繫,這種效應是超距作用,糾纏態粒子的波函數塌縮時,會隨機得到單一的結果,所以無法利用這種超距作用來傳遞有效信息。


目前圍繞量子糾纏更深層的解釋有很多,比如平行宇宙理論、隱變量理論、高維空間理論等等,但是還沒有一個能讓人信服的詮釋,也沒有哪個理論能用實驗對其進行驗證。不過我們堅信,在量子糾纏的背後,肯定還隱藏著更深刻的理論。

對於量子糾纏,我們來看這麼一個想法:在三維空間中有一個靜止的硬幣,在硬幣兩側各放置一臺攝影機,然後左側攝影機的畫面連接一塊顯示屏,右側攝影機的畫面連接另一塊顯示屏;我們再假設顯示屏中有一個二維人,他在二維的顯示屏內會看到兩塊硬幣。

當硬幣轉起來時,顯示屏中的兩塊硬幣呈現相反的結果,二維人還發現,無論兩塊顯示屏相距多遠,只要其中一塊硬幣發生變化,另外一塊硬幣也會發生相應的變化,這讓二維人非常困惑,明明是兩塊硬幣,為何它們保持著某種超距作用。

或許量子糾纏就是這樣,處於糾纏態的粒子對,在更高的維度中,本質上就是一個密不可分的整體,正是這樣讓它們保持著“超距作用”,只是這種超距作用是相對於我們三維空間而言的。


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艾伯史密斯


量子糾纏的速度就是一瞬間。或者說,量子糾纏的速度沒有上限,無論糾纏粒子相隔多遠,哪怕是無限遠,它們也可以在一瞬間同時感應到。一些文章說,量子糾纏有多快,比如是光速的100倍、1000倍、10000倍……其實這些說法都是有問題的。這些“xx倍”,是測量的結果,但這只是測量出它至少是這個速度,不代表它等於這個速度。



(比量子糾纏現象更神奇的是文小剛教授- ̗̀(๑ᵔ⌔ᵔ๑))

好比,我們現在挖一座大山,挖到土方1噸,就說這座大山至少重1噸,挖到土方10噸,就說這座大山至少重10噸,挖到土方100噸,就說這座大山至少重100噸,挖到土方1000噸,就說這座大山至少重1000噸……但是,10噸、100噸、1000噸,都不是這座大山的真實重量。同樣,量子糾纏的速度也不是光速的100倍、1000倍、10000倍。

量子糾纏的原理,我們還不知曉。但是我們已經用實驗證明了這種現象的存在。不管這種現象有多麼的匪夷所思,只要實驗可以驗證,它就是科學的,而不是神話。麻省理工學院教授文小剛提出,蟲洞和量子糾纏其實是一回事。本來,蟲洞和量子糾纏是兩個不同的概念,但是文小剛給它們建立了彼此的聯繫。這些目前都是猜測和理論。量子糾纏已經可以用實驗證明,而蟲洞卻沒有被發現過,所以無法驗證文小剛教授的說法。希望科學家繼續探索,解開這個謎團。


懷疑探索者


量子糾纏是量子力學中最反常識的地方之一。就連愛因斯坦也不得不為此提出質疑。

按照量子力學哥本哈根學派對量子糾纏的詮釋:兩個糾纏粒子組成的系統即便被分開多麼遙遠都會同時感應到彼此。量子糾纏是無視時空而存在的自然現象。

但是在實驗上,我們還無法證實量子糾纏的速度上限是多少?

一般認為量子糾纏是不需要速度的,糾纏粒子之間的作用是同時的。

我國的量子加密通信帶頭人─潘建偉教授曾經在青海省做了一個關於量子糾纏的速度下限測試。

由於實驗的技術限制,我們只能測量出量子糾纏的作用速度下限,而上限在理論上是無窮大,但是實驗上沒有辦法測量出上限的。

潘建偉團隊的實驗結果就是:量子糾纏的作用速度下限是光速的四個數量級,也就是光速的1萬倍。但是一定要切記,這不是說量子糾纏的速度就是光速的一萬倍,而是說至少是光速的一萬倍。

宇宙具體多大?

我們目前無法得知宇宙有多大,但是我們可觀測到的宇宙是以地球為中心,半徑為460億光年的球體,而且這個球體還在加速膨脹中。也就是說已知宇宙的直徑至少為920億光年。

如果在地球上製備一對糾纏粒子,通過蟲洞把其中一個放在已知宇宙的一端,另一個放在對應的另一端。那麼糾纏粒子之間的距離就為920億光年。

對其中一個進行測量,那麼920億光年外的另一個糾纏粒子會被影響到嗎?

在實驗上,我們沒有辦法得知這一結果。

但是量子力學的理論告訴我們:糾纏粒子即便跨越了整個已知宇宙都會同時影響到彼此。

這就是量子糾纏,這就是自然世界給人類的一次震撼!


科學認識論


量子不是粒子,所以可以說是一個糾纏粒子對,確實會出現這樣的現象,並且這並不是科學家想象出來的,而是從實驗室裡真真正正出現的。

即便相距900億光年還是更遠,你對糾纏對中的一個粒子進行測量,勢必影響另一個粒子的狀態,同時的發生變化,對於這種現象,愛因斯坦對於他們的解釋非常的惱火,特別是引入了不確定性原理時,愛因斯坦更是氣憤的說,“難道上帝喜歡擲色子?”

確實是這樣,糾纏粒子對的感應確實是超光速的。

有人說,超光速難道不違反相對論嗎?

其實,這種速度並不是傳遞信息的速度。你想啊,很簡單的問題的,雖然你在此處測量到了糾纏粒子對其中一個粒子的狀態,同時你也知道了另一個糾纏粒子的狀態,你是知道了,但掌管著另一個糾纏粒子的人不知道,因為你並沒有把信息傳遞給他,他如果想知道必須親自測量才行。

如果你想把你知道的信息傳遞給他,你就必須依賴經典信道傳遞給他,這樣信息的傳遞速度最快依舊只是光速。

所以,就是這句話,量子糾纏感應速度確實是超光速的,但並未傳遞任何信息。

個人的淺見,你們有什麼要補充說明的嘛?


科幻船塢


好的想象力可以促進科技發展,但嚴重脫離實際的研究會使自己變得窮困潦倒,除非這錢是國家出的一一國家隊,就像我們的潘建偉院士,或爸媽很有錢那也沒有問題.

如果量子通信真的這麼神奇!

不用900光年瞬間感應,就是到美國能夠實現這個"量子″通信,那也是一個巨大的進步,這樣海底光覽、中繼放大…一切都可省了.

如果量子通信真的這麼牛B,那以後我國發射人造衛星、空間站…也不用大型測控船到各大洋去測控航天器的位置、變軌與入軌,搞個很小的"量子機″就可以掌控一切……想一想,單這大型遠洋測控船就要消耗多少人力、財富.

實際上光量子糾纏本質還是電磁場的範疇,比單獨的電場或磁場的作用距離還更短、距離衰減量還更快,根本不可能到很遠的距離還起作用.

另外,光子的疊加態不單存在微觀世界,同時存在於從微觀到宏觀的一切世界,看一看物體運動的能量公式不是mv,而是mv^2/2,這個速度v平方是不是實打實的疊加態,只是物體速度能量疊加態與光子的疊加態本質上是不一樣的。


羅老頭89


按照主流觀點宇宙誕生於138.2億年前的奇點大爆炸,現在的可觀測宇宙直徑已經達到了930億光年,按照題目中所說的900億光年幾乎到達了可觀測宇宙的兩端了。

但是量子糾纏這種量子特有屬性理論上來是無視距離的,相隔十米和相隔900億光年沒有本質上區別。因此愛因斯坦才稱量子糾纏為“鬼魅般的超距作用”,量子糾纏的速度不能僅僅是超光速,而是千倍萬倍的超。但是量子糾纏並不妨礙相對論的光速不可超越,因為量子糾纏並不能傳遞信息。



因此理論上來說量子糾纏是無視距離的,但是由於這種特性如果受到干擾是會發生退相干的,尤其是面臨著宇宙中存在的大量射線、粒子等。實際上很難實現相聚900億光年的糾纏,況且你發射個量子(一般是光子)到那麼遠的地方不得等到天荒地老嘛?

我國潘建偉團隊藉助墨子號量子衛星已經實現了千公里級量子糾纏,量子糾纏光子對從衛星到兩個地面站的總距離平均達2000公里!而我國是在這方面是領先的,隨著發展以後可以實現的量子糾纏距離就會越來越遠!




科學黑洞


糾纏量子對是很不穩定的東西,就算放在實驗室想盡辦法保存,沒過多久就會去相干。如果在環境中傳送更加不穩定,幾乎瞬間退相干。

看一下IBM的量子計算機指標吧,在超低溫環境裡,最長退相干時間也只有123.6微秒,按光速計算也只能最遠傳送37公里。要做出相隔900億光年的兩個糾纏量子簡直是痴人說夢,所以根本就沒有討論價值。

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維度開拓者


相隔900億光年的兩個糾纏量子也可以瞬間發生相互感應嗎?

從現代量子力學對於量子糾纏的定義,距離並不是糾纏量子之間相互感應的關鍵因素,因此從理論上來看,無論是可觀測宇宙的兩端或者是無限宇宙的任意兩個位置,量子糾纏都能產生超距感應效果,但比較可惜的是,這種三維空間中猶如BUG一般的相互感應現象居然沒法傳遞信息!

傳說中的量子糾纏本身是量子波動性的干涉與疊加現象而已!我們都知道量子具有波粒二象性,比如光子,同同時存在粒子與波動!因此從一般意義上來理解,比如雙光子糾纏的本質就是對光子的波動性干涉疊加的過程(要注意一下的是糾纏的光子並不侷限與兩個,而是可以多個)!處於糾纏態的兩個光子我們並不能區分左右以及自旋方向!我們用現代科技手段將其分開後它們依然會處在疊加狀態!但測量會導致疊加態坍縮!這就是量子糾纏的本質以及無法有效傳遞信息的原理!

而可觀測宇宙的930光年並不是我們觀測所得,這只是一個根據暴漲宇宙的膨脹速度以及宇宙的年齡推算的大小,但事實上無論科學家建立哪種測量模型,宇宙的大小總是趨向於無窮!當然這也許和我們本身對於宇宙維度認識上的不足所導致,也許在高維空間觀中,也許宇宙各處正處在某種複雜關聯之中!

高維的空間觀中,也許我們三維空間中的很多關於距離的理論可能會處在非常尷尬的狀態,比如在高維中的最短距離可能並非是三維空間中的直線,就像地球上從中國到美國的距離並不是直線,而是通過北極的一條曲線!那麼量子糾纏態是不是也可以這樣理解呢,無論處在三維空間中任意兩點之間的連個糾纏光子,其實在高維中它們從來都沒有分離過!

當然這純粹就是建立在維度上的無限聯想而已,我們沒有見過甚至根本就無法確定高維世界的存在,但也許就是對於維度認識的不足才導致我們在各種理論還停留在無法統一的狀態!


星辰大海路上的種花家


量子為什麼會糾纏,這個是一個還不清楚的問題。有種猜想是高維空間。正如三維去理解四維只能設想那樣。如果認為空間或者平整或都捲曲但終究是連續的一樣,只是以一種我們尚不能觀察的方式。好了,我是說量子糾纏若是因為高維的原因,那麼在我們三維認為無限遠處,也許在第四維或更高是個輕鬆的事,三維量度再遠的距離在高維不值一提,所以有理由可以推測,三維量度的糾纏態無論多遠,都可以糾纏的。至於三維量度過遠可能會因為其它粒子影響而不能夠這個判斷,我認為這是認識誤區,因為你不清楚糾纏的機制,而邏輯上又用或者可能來推導必然受到干擾的結果。當然現在而言,這個機制我也不知道。就象愛因斯坦對這個的疑惑“上帝是不會擲骰子”的一樣,天知道呢。但是糾纏目前以三維視角,並不受距離限制。


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