如果不说“量子”这两个字,通信的概念是我们大多数人都能够轻松理解的。但如果在通信的前面加上了量子的前缀,普通的通信概念就增加了不少的神秘感。量子通信通俗来说,就是通过量子的手段进行信息传递的通讯手段。而量子通信的手段的核心就是量子纠缠。
【鬼魅似的超距作用】
与量子力学理论相关的一个最著名的猜测就是“量子纠缠”。它说的是,两个粒子(电子或者光子)实际上是有一种相互纠缠的关系,即两个粒子看似独立互不影响,但是这个猜测告诉我们:假如,每个光子自旋+1或-1,如果两个光子互相纠缠,你测量它们中一个的自旋,就能瞬间知道另外一个的自旋,即使它跨过了半个宇宙。在你测量任一个粒子的自旋前,它们都以不确定状态存在;但是一旦你测量了其中一个,两者就都立刻知晓了。即使两个粒子相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。
【超距作用的用处】
那我们可以利用量子纠缠的超距作用来实现与遥远恒星系统的通信吗?是可以的,如果你认为从遥远的地方进行测量也算是一种“通信”的话。但是,一般我们所说的“通信”,通常是想要知道你的目标的情况。例如,你可以让一个纠缠粒子保持着不确定状态,搭载上前往最近恒星的宇宙飞船上,然后命令飞船在那个恒星的宜居带寻找岩石行星的踪迹。如果找到了,就进行一次测量使所携带的粒子处于+1态,如果没有找到,就进行一次测量使所携带的粒子处于-1态。(其实我也晕了,这说的是个啥……)
总之,量子纠缠的超距作用在未来肯定会为人类所使用,不论是在借此来将宇宙飞船发送至另一个恒星系,还是应用在我们日常生活中的其他地方,这都让我们赞叹科学的伟大与美妙。让我们向科学致敬吧!
对于这个概念,我们许多人都不是很了解,甚至觉得这个很高科技,离我们很远 。
量子通信通俗来说,就是通过量子的手段进行信息传递的通讯手段。而量子通信的手段的核心就是量子纠缠。
量子力学
量子力学的开创者之一,埃尔文·薛定谔在1952年曾经说:“我们从来不用单个的电子、原子或是分子做实验,我们只在思维实验中这样做,这总是会导致荒谬的结果。”这种结果,就是物理学家们至今也无法理解的微观量子现象,比如量子“叠加态”,一个微观粒子可以同时处于两种状态,而当它被“观测”,或者与周围的环境发生接触时,叠加态则会消失,而变成某种单一的经典状态。观察到一个微观粒子在未被打扰的情况下同时具有两种状态,或是同时出现在两个地方,这正是薛定谔说的“荒谬”的结果。
量子纠缠
即两个成为超伴侣的粒子即使在分开后也有一定的联系,而且这种神秘的连结是无视距离的,例如两个粒子相隔十万光年,只要观察到其中一个粒子的自旋为向右,那么即使在十万光年外,也能立即确定另一个粒子的自旋为向左,或者一个粒子向上运动,那另一个即为向下运动,如果利用这样的特性使其运动呈规律性,那么在地球这一发送端发送信息,则十万光年以外的接收端就能立即收到信号。
超距作用的用处
那我们可以利用量子纠缠的超距作用来实现与遥远恒星系统的通信吗?是可以的,如果你认为从遥远的地方进行测量也算是一种“通信”的话。但是,一般我们所说的“通信”,通常是想要知道你的目标的情况。例如,你可以让一个纠缠粒子保持着不确定状态,搭载上前往最近恒星的宇宙飞船上,然后命令飞船在那个恒星的宜居带寻找岩石行星的踪迹。如果找到了,就进行一次测量使所携带的粒子处于+1态,如果没有找到,就进行一次测量使所携带的粒子处于-1态。
总之,对于这个概念,我们了解的真的不多,要 专业人士才能够理解吧 。