部分科学家何以能在不清楚量子纠缠原理的时候开发量子技术应用,这种情况有无先例?

用户710810591763笨蛋

量子世界与经典世界差别是很大的,不同于经典世界里什么都是确定的,在量子世界什么都是概率性的,轨道、位置、状态等信息都是概率性的,谁也不知道为什么会这样。量子物理目前都还处于观察现象的阶段,远没有到了解背后机制的阶段。

费曼对他的学生说,你只管量子力学能让你做什么,不要去管它为什么,不要问为什么,一问就错,没有人能告诉你为什么。几十年过去了,现在依然如此。



事实上,很多事情我们只要知道它的现象就能做很多事情了,比如说火药、指南针等等,古人同样不知道它的原理,但不妨碍他们利用这些现象。

虽然现在我们同样不知道量子背后的秘密,但我们观察到的现象已经开始为我们服务了:CPU的制造就需要量子力学的知识,量子加密通讯用到了量子叠加态的现象,量子计算机用到了量子纠缠和叠加态的现象等等。


讲科学堂

你的想法是稳打稳扎,实际上过于保守。历史上有很科学假说,在没有被人们完全认识的时候,变成了现实,一般这些新科技成果首先应用于战争,改变战争格局和世界局势,后又用于民用改变民生,谁掌握先机,谁就是世界霸主。下面举两个例子。

例一,1865年,麦克斯韦总结了库仑,法拉第,安培等人的电磁学方面的贡献,用一组完美的数学方程式表达了出来,并从麦克斯韦电磁学方程组的推论中预言了电磁波的存在。但是,他并未提出过产生电磁波的任何方法。麦克斯韦只是在理论上预言了电磁波的存在。(看不懂公式的小伙伴们,跳过去,不管它)。

1888年,赫兹第一个通过实验发现了电磁波,从而证实了麦克斯韦的电磁理论.赫兹发现了电磁波以及证实电磁波与光波的同一性,赫兹实验成功地证实电磁场理论的正确性,这主要归因于他精湛的实验技能和敏锐的观察力.。当时有线电通话(电话)巳商业化,但对电磁波人们持怀疑态度。因电磁波看无颜色(看不见),听无响声,嗅无气味,咀无味道,摸无感觉,这“电磁波”是何方神圣?很多人对这“无线电波”能传信息持怀疑态度。


赫兹的实验是用一个不封闭的圆环,调节缺口的大小以引起共振(电谐振)来观察电磁波的,其简陋程度还不如儿童玩具,若“转让”这不值钱的“破”玩意儿,很难有人买单。好在当时没有互联网,不然的话可能早就被网上的“喷子”们骂成了“骗子”+“傻瓜”。但敏感的制造商很快根据其原理造出了收发报机,在二战中大出风头。

现在无线电波不但可以传输数码,还能传输声音,文字,图形图像,动画影视,如今如果谁还怀疑电磁波的存在,要么是文盲,要么是“科盲”,要么是傻子。


例二,爱因斯坦根据相对论提出的质能方程式,不被很多人理解,现在还有很多人质疑。但二战中美国集人才、物力、财力投入的“曼哈顿计划”很快造出了原子弹,并在向日本本土投了两颗尽快结束了二战。现在用于民用的核电站,也是基于这一理论原理。


量子计算机和量子通讯现在处在实验验证阶段。实用性无从谈起,其商业应用价值还不能显现。但量子计算机和量子通讯核心技术的军事用途突现。我相信这些实验会验证(或修正)量子理论,谁占先机最就是王者。


沈大哥

题主说,部分科学家在不清楚原理的情况下,就开始了量子纠缠的应用研究,估计这“部分科学家”是不认同题主这个说法的,他们会说,量子纠缠的原理是十分清楚的,而且已经得到了实验证实,你不清楚,说好听一点,是你那些顽固的经典观念在作怪,说难听一点,是你的理解能力有限。

不过,历史上确实有科学家在不清楚某些现象原理的情况下,甚至在错误原理的指导下,进行了许多关于该现象的深入研究,包括应用研究。一个明显的例子就是“热质说”。热质说认为热的本质是一种被称为热质的客观存在物,但后来人们发现,这种被称为“热质”的东西并不存在,热的本质,实际上是微观粒子无规则运动所具有的能量。但在当时,人们在热质说的指导下,测量了许多物质的热容量,研究了热传递的规律,这些研究成果,在后来的关于热的本质是能量的学说下,仍然是正确的。

量子纠缠会不会像热质说一样,最后被证明是个错误?至少,中国的绝大多数科学家认为不会,因为他们相信量子力学的“标准解释”是“标准”的。但包括爱因斯坦、薛定谔、徳布罗意等量子力学的奠基人,并不认同标准解释,如果放在当下的中国,这些量子力学大牛肯定会被骂为民科。当然,这有一个前提,就是中国的科学家不知道这些人是量子力学方面的大牛,否则,他们又会另眼相看。现在,因为有更多的外国科学家说爱因斯坦错了,他们才敢跟着说,爱因斯坦错了。

如果没有“热的能量说”,则“热质说”除了没有得到实验证实,没有测量到独立存在的热质外,热质说还是合理的,找不到任何不合逻辑,违反原则的地方。但标准解释,标准解释下的量子纠缠,尽管得到了所谓的“实验证实”,但却不符合物理学的基本原则,这个原则就是,在物理学中,凡是不能观测验证的,都是不能讨论的。

标准解释认为,微观粒子,在你没有观测它之前,处于一种状态不确定的、各种状态的叠加态,就像那只薛定谔猫,在你没有观测它的时候,处于死了与活着的叠加态,你一旦观测,它就立马由这个不确定的叠加态,坍缩为你所看到的那个唯一的确定态,那只死活叠加的猫,你一观看,就立马变成为你所看到的那个死猫,或你所看到的那个活猫,而不再是死活叠加了。

没有观测,凭什么宣称它一定处于一种叠加态,而不是别的什么状态?这是不是违背了刚才所说的那个原则?这与随口胡说有什么区别?

量子纠缠是指,纠缠着的一对粒子,如果你只对其中的一个进行观测,使它由叠加态坍缩为确定态,另一个粒子,即使没人观测它,它也会同时由叠加态坍缩为确定态,它也会因纠缠而自动坍缩。

但是,如果你不去观测它,你怎么才能知道它究竟有没有因纠缠而坍缩?但如果你去观测它,你又怎么区分它的状态坍缩,究竟是因纠缠引起,还是因你的观测引起?

量子纠缠,实际上是无法测量验证的。

凡是不能观测验证的,在物理学中都是不能讨论的。


董加耕

好像所有东西都是,发展现象,技术应用,最后才搞清原理的。

比如光是怎么回事,是最近一两百年才搞清楚的。但是人类一直靠光来看到东西。人类制造出镜子的时候,也不知道光的原理吧。还有颜色,从古岩画到后来的绘画,染布,也都不知道原理的,但一直都在用。

还有力的原理是什么呢。牛顿的力学三定律也不过是总结的现象。但是古人从打猎,搬运东西,到盖房子,码城墙,都与力相关吧。现在发现的四种力还没有统一。恐怕要等到四种力统一之后才能知道力的真正原理。但这并不妨碍我们处处都用到力。包括你拿起手机的这个微小的力。

你现在用的手机,你搞得清楚里面所有部件的原理吗。手机里的app,你清楚它的编程原理吗。你不清楚吧,但并不妨碍你使用手机,使用app。你只要知道这么做能达到你的目的就可以用了。不需要知道,它的程序是怎么运行的,硬件是怎么工作的。

所有东西,只要总结出规律就可以应用了,不一定要搞清楚原理。而且很多东西,你现在认为搞清楚了原理,或许过很多年以后再看,才能发现,这不过也是表象,并不一定是真正的原理。

搞清楚了原理,能够让人们更容易的应用它,还能发现一些人们还没观察到的现象。比如泊松斑。


猪头巧克力

原理并不清楚,或者不完全清楚的情况下,成功开发应用技术的例子,太多太多了。中国人在没有多少数学、力学和测量知识及手段的时候,就能建造万里长城。电子计算机的发明最早也跟电子没有什么关系,实际上最早的计算机如庞然大物,是用大量的继电器构造的,根本不管电子什么事儿。实际上,在原理不完全清楚的情况下,开发并发展应用技术,并且在应用的过程中,反过来完善理论与原理,几乎都是科学技术发展的基本路子。


zcjing

量子通讯是挂羊头卖狗肉,BB84协议与量子力学实际上没有关系。量子态不可克隆定理是完全错误的,量子通讯的优越性被完全否定。可看中国新闻网2018年3月20日发表的证明文章: 量子态不可克隆定理不存在的证明。


量子纠缠懂不懂其实和开应发利没任何关系,不能量子的发展在快,最近五十年不会对任何事物产生任何不好的作用。其实量子技术大家己用了几十年了,只是大家不知道所用的某些就是所谓的量子,就好比我们先吃水果然后再研究水果所含的是些什么什么一样


空气打包

这方面的知识老三是空白,无力回答。

谢友高抬相邀。


俺是徐老三

这个先例太多了吧,很多都是实验推动理论发展。

最简单的妮子,神在很久提前就知道利用万有引力来惩罚弗弗西斯,最近几百年才由牛顿等人搞清楚其基本理论;另一个比较近一点的妮子,电磁波很早就应用于通讯了,单基本原理也是后面麦克斯韦才搞清楚。

在科学界,实验是检验真理的唯一标准;反过来,实验也可以发现真理。


温水里的frog

他把这些材装在一起,到处发表,讲学,领奖。

他成了人生赢家!

但是国家受到了损失,信息安全得不到保障!

一旦进入战时,他的成果不起作用。

而且他侵犯了其他人的知识产权!

将面临民事赔偿。