- 主题:思维的轨迹—从黑暗森林说起
两年前的旧作,这个测量纠缠光子对的偏振状态也不是大家想象的那么容易,形象的说,假设两个光子是纠缠的,那么怎么证明呢,其实是两个光子各测了几万次,或者也不是几万次,而是测得光子的运行轨迹,最后测得是统计关联度,人类想固定住测某一次光子的振动状态,目前来说还是不可能的。所以咱们说的这个0和1的状态也是很难定位住的,不像门电路,0就是0,1就是1。
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三分钟理解2022年度量子纠缠物理诺奖
看了几个公众号的物理诺奖解读和一些背景资料,说实话普通人读起来确实比较费劲,本文尝试用小白的视觉进行翻译一下,力争不超过1000字讲清楚,专业上可能有瑕疵,只求脉络清晰。
说的是如果两个光子是纠缠态,哪怕分开很远的距离,只要观测到一个光子的状态,那么另一个光子的状态也立即确定了。这个时候爱因斯坦就蹦出来了,他说那好,如果两个光子的距离有几万光年,当你知道眼前这个光子的状态,根据光速不变原理,这个纠缠态是不能瞬时到达几万光年之外的,所以你们的这个量子力学是不完备的,必然存在一个神秘的隐藏变量在起着决定性作用,至于这个隐藏变量是啥,谁也不知道。这个问题直接把波尔噎住了,直到他去世也没想出个所以然来。
在上个世纪60年代,有个叫贝尔的人登上了量子力学的舞台。他在冥思苦想后,发现了一个不等式,根据这个不等式,是有可能设计现实可行的实验环境,根据测量的数据和这个贝尔不等式,如果这个不等式成立,则爱因斯坦正确,如果不等式不成立,则波尔正确,即现有的量子力学理论是完备的,不需要什么隐藏变量的,相当于驱除了量子力学上空的乌云疑团,所以这个不等式的提出和实验验证都是非常重要的,这次获奖的三位科学家就是通过实验验证了贝尔不等式的不成立。
说到这个实验,还得说两句,我们知道光是看得见的,可是光子是看得见吗,显然看不见。所以问题就出来了,要产生两个量子纠缠态的光子就很难了,而且要分发到遥远的两地进行观测更是难上加难了。后来科学家想出来了可以利用光的偏振性质,使用特殊的晶体材料加上偏振光镜可以制备纠缠态的光子对,然后利用光纤进行远距离传输光子信号。
通过观测相隔很远距离的两个纠缠态的光子偏振状态,可以计算出两个光子的关联度,如果进行大量的观测,就能得到统计关联度,贝尔不等式就是关于纠缠光子对的状态进行统计关联度测定实验,实验难度在于长距离和怎样排除干扰因素。潘建伟的导师验证贝尔不等式的那个经典实验是在400米距离的两地进行测量的,现在利用光纤已经可以传输100多公里了。如果通过量子中继还能传输的更远,但是量子中继不同于经典物理中的信号中继,理解起来也有难度,这里就不展开了。
贝尔不等式的提出虽然本身并不产生新的理论,但是由于量子世界需要的低温,真空和抗干扰环境,该不等式的验证实验涉及的量子纠缠态的制备,传输,分发,存储仍然是当前的科学前沿热点,最新成果也是Nature, Science, PR系列欢迎的,从量子纠缠走向量子通信以致走向民间的量子计算机,仍然还需要很长的路要走。
【 在 suha2046 的大作中提到: 】
: 太佩服你的耐力,一定是吃了好多碗中饭,才有力气继续和我鸡同鸭讲
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FROM 124.17.26.*
越看越晕了,你和钱老师讨论讨论吧,你两都是科学狂人
【 在 klbs 的大作中提到: 】
: 两年前的旧作,这个测量纠缠光子对的偏振状态也不是大家想象的那么容易,形象的说,假设两个光子是纠缠的,那么怎么证明呢,其实是两个光子各测了几万次,或者也不是几万次,而是测得光子的运行轨迹,最后测得是统计关联度,人类想固定住测某一次光子的振动状态,目前来说还是不可能的。所以咱们说的这个0和1的状态也是很难定位住的,不像门电路,0就是0,1就是1。
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FROM 114.250.182.*
科普失败了。。
【 在 suha2046 的大作中提到: 】
: 越看越晕了,你和钱老师讨论讨论吧,你两都是科学狂人
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FROM 124.17.26.*
丁仪可是很早就挂了啊,作者不会这么给自己安排吧
【 在 suha2046 的大作中提到: 】
: 下次你注意一下,丁仪神出鬼没的那种感觉
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FROM 123.112.107.*
作者会啊,不觉得刘慈欣写得经常有点超脱调皮的感觉吗
要是别的作家写那么宏大又悲惨的故事,估计氛围都沉重的不行了
但刘总是会安排各种历史故事,童话来隐喻,来从外部戏谑
比如那个偷脑袋失败的ji女想当圣母
【 在 qianyishi 的大作中提到: 】
: 丁仪可是很早就挂了啊,作者不会这么给自己安排吧
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FROM 114.250.182.*
“比如那个偷脑袋失败的ji女想当圣母”
这个是哪段故事,完全没印象了,第几部里面的?
【 在 suha2046 的大作中提到: 】
: 作者会啊,不觉得刘慈欣写得经常有点超脱调皮的感觉吗
: 要是别的作家写那么宏大又悲惨的故事,估计氛围都沉重的不行了
: 但刘总是会安排各种历史故事,童话来隐喻,来从外部戏谑
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FROM 123.112.107.*
第三部的第一章,好像是拜占庭的陷落,一开始没太看懂,后来看完全篇才明白圣母圣母
【 在 qianyishi 的大作中提到: 】
: “比如那个偷脑袋失败的ji女想当圣母”
: 这个是哪段故事,完全没印象了,第几部里面的?
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FROM 114.250.182.*
这个完全没印象了,看来有空时还得再看一遍
这个是以抹大拉为原型的?
罗辑的原型我想是老庄这些人
【 在 suha2046 的大作中提到: 】
: 第三部的第一章,好像是拜占庭的陷落,一开始没太看懂,后来看完全篇才明白圣母圣母
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FROM 123.112.107.*
抹大拉?哈哈,你也用通假字,我居然没看懂
罗辑为啥像庄子?
是说他很潇洒吗?
可一开始描述他是个浪荡子
【 在 qianyishi 的大作中提到: 】
: 这个完全没印象了,看来有空时还得再看一遍
: 这个是以抹大拉为原型的?
: 罗辑的原型我想是老庄这些人
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FROM 114.250.182.*
有一类的作品中就是这么翻译的吧,基督受难前的一段经历里面的人物
罗辑是以道家为底色构建的我这么认为
【 在 suha2046 的大作中提到: 】
: 抹大拉?哈哈,你也用通假字,我居然没看懂
: 罗辑为啥像庄子?
: 是说他很潇洒吗?
: ...................
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