通俗解释量子通讯

相信你一定听过这样的报道,一对双胞胎分别在两个不同的国家,其中一个人不小心受伤,另一个人会莫名的传来疼痛感,有人说这叫做心灵感应。而在量子的世界里也有这么一种情况,一对被选中的量子无论它们被分开多远都能时时刻刻感受到对方的状态,这种现象叫做量子纠缠。

通俗解释量子通讯

如果在原子级别甚至比原子还小级别的粒子上“切割”一下,把一个粒子“切割”成两个或者更多的小粒子,那么“切割”后的粒子就组成了纠缠粒子系统。那么这些小粒子就有一个特性——“心灵感应”。

比如把A粒子轰击成甲乙两个更小的粒子。那么甲乙这两个粒子就开了挂一样,即便相距多么遥远都会感应到彼此,而且还是瞬时完成的。举个例子,如果甲乙粒子都在旋转,我们把它们放在不同的盒子里,如果揭开甲粒子的盒子,发现甲粒子是顺时针旋转,那么我们就瞬间知道乙粒子是逆时针旋转。如果我们先揭盖乙粒子的盒子,发现乙粒子是逆时针旋转,也就瞬间知道甲粒子是顺时针旋转!

通俗解释量子通讯

但遗憾的是,量子纠缠理论并不是这么简单的就能解释的,这里面牵扯到了贝尔不等式。量子力学中的甲乙粒子在未被揭开盖子之前,甲粒子既在顺时针旋转,也在逆时针旋转,而乙粒子也是如此!对于量子理论连爱因斯坦都表示无法接受这样的理论,称其为“幽灵般的超距作用”,如果有一天你能够彻底解释量子纠缠的奥秘,那么你就是当代最伟大的科学家。

通俗解释量子通讯

到今天量子技术已经应用在现在的计算机、手机、信息传输保密等领域。利用量子纠缠可以让科学家在异地获知粒子状态,所以从理论上来讲,如果获取了你身上每一个粒子的信息后,通过一批纠缠的量子,你就可以被瞬间移动到任何地方了。