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量子纠缠说明什么?

2023-02-23 来源:文库网
1、量子纠缠表明,大多数物理系统可以通过纠缠快速达到热平衡,具体时间与系统规模成正比。当颗粒相互纠缠程度增加时,最初用于描述它们的信息将逐渐转化为所有纠缠颗粒的整体描述,最终关联将包含所有信息,单个颗粒的信息将被消除,一旦达到这一步,颗粒将进入平衡状态,其状态不会经历任何变化,就像热茶冷却到室温一样。
在量子力学中,当几个粒子相互作用时,由于每个粒子的特性已经综合成整体性质,不能单独描述每个粒子的性质,只能描述整个系统的性质,称为量子纠缠或量子纠缠(quantum entanglement)。量子纠缠是一种纯粹发生在量子系统中的现象;类似的现象在经典力学中找不到。
以两个向相反方向移动但速度相同的电子为例,即使一个去太阳边,另一个去冥王星边,它们在如此遥远的距离仍然相关(correlation);也就是说,当一个被操作(如量子测量)并且状态发生变化时,另一个会立即发生相应的状态变化。这种现象导致了对鬼魂超距效应的怀疑,仿佛两个电子有超光速的秘密通信,似乎违反了狭义相对论中所谓的定域原理。阿尔伯特也是这样·爱因斯坦和同事玻理斯坦·波多斯基,纳森·1935年罗森提出的EPR谬误质疑量子力学完整性的原因。
量子纠缠是一种可以提取和转换的物理资源,如时间、能量、动量等。量子信息学采用量子纠缠机制,可以实现许多通常不可行的事情:
量子密钥分发可以使通信双方共同拥有一个随机和安全的密钥来加密和解密信息,从而确保通信的安全。在量子密钥分发机制中,给出两个量子纠缠的粒子,假设通信双方接收其中一个粒子,因为测量任何粒子都会破坏粒子的量子纠缠,通信双方都会发现任何窃听行为。
密集编码(superdense coding)利用量子纠缠机制传输信息,每两个经典位元的信息只需要一个量子位元,可以使传输效率提高一倍。
量子隐形传输应用前发送点与接收点共享的两个量子纠缠子系统和一些经典的通信技术,从发送点传输量子态或量子信息(编码为量子态)到相距遥远的接收点。

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