剛才講了量子力學兩個詭異之點,詭異之點到最后就達到了物質世界離不開意識,意識是物質世界的基礎,意識才使物質世界從不確定到確定,發(fā)生這樣的坍縮,也就是變化。
-3-
多體的疊加態(tài):量子糾纏
現(xiàn)在再來講量子力學第三個詭異之點,這個和前面講的狀態(tài)有關,是它們的直接結論,叫做量子糾纏。
量子糾纏與“薛定諤的貓”是類似的,只不過“薛定諤的貓”講的是同一個東西處于不同的狀態(tài)的疊加,量子糾纏講的是如果有兩個以上的東西它們都處于不同的狀態(tài)的疊加,它們彼此之間一定有明確的關系。這就是量子糾纏。
【糾纏態(tài)的手套】
比方,我們從北京買了一雙手套,把手套中的一只寄到香港,另一只寄到華盛頓,那么寄到香港的是左手戴的還是右手戴的?
誰都不知道,如果香港的人收到了打開一看,是左手的,那華盛頓的人不用看就知道收到的是右手的,因為手套是左右配對的,這是個規(guī)則。一旦寄出去了,寄的過程中不確定,但是一個人只要觀測了他收到的手套是左手的還是右手的,另一個人不用觀測就知道了。這就是糾纏的一個例子。
大家會認為,你看沒看它沒關系,它早就確定了。但量子力學大量實驗證明,如果把同一個量子體系分開成幾個部分,在未檢測之前,你永遠不知道這些部分的準確狀態(tài);如果你檢測出其中之一的狀態(tài),在這瞬間其他部分立即調(diào)整自己的狀態(tài)與之相應。
這樣的量子體系的狀態(tài)叫做“糾纏態(tài)”。就好比這個手套在寄出以后,在還沒被觀測之前,它是不是確定呢?肯定不確定。只有在你確定了其中某一個的狀態(tài),另一個的狀態(tài)立刻就變化了,也變得確定起來了。這種關聯(lián)就叫作量子糾纏。
大家也許很難理解這個糾纏,說實話,這個已經(jīng)超出了我們?nèi)祟惖睦斫饽芰Φ姆秶,你只能去試圖想他、接受他,跟我們?nèi)粘I钪械目陀^經(jīng)驗已經(jīng)不符了。
【量子隱形傳輸——瞬間傳輸?shù)奈磥怼?/p>
這個例子還說明糾纏的一個重要特點:糾纏一方得到的任何信息,另一方也會馬上感到,不需要信息傳遞。這一點很重要,后面要用到。
這種糾纏的例子大家還容易理解,但是對于物質世界的糾纏大家不太容易理解,原因就在于大家的觀念都認為一個事物永遠都有個確定的狀態(tài),但是量子力學發(fā)現(xiàn)微觀世界的事物,在還沒被觀察之前沒有明確的狀態(tài)。
大家記住量子糾纏就是對于多個微觀物體,在被觀察之后,它們的狀態(tài)會從不確定到確定,作一個有關聯(lián)的突變。量子糾纏現(xiàn)在已經(jīng)變成一個工具了,這個工具可以用來傳輸東西、傳輸信息。
我先來說,非量子力學的經(jīng)典物理學的信息傳輸。
比如一位女士有一本書,或者任何信息,她想傳輸?shù)揭晃荒惺渴稚先,這個男士在紐約,兩個人根本看不見。
經(jīng)典物理學的傳輸方式是女士拿掃描儀來掃描這本書,掃描之后通過網(wǎng)絡系統(tǒng),把信號傳到男士那去,男士再把它打印出來,這就是經(jīng)典信號傳輸了。
但經(jīng)典信號傳輸有個大缺點,就是不完全。因為一本書在掃描時候只能得到它的部分信息,這本書的顏色、紙張的厚度、紙張的原子分子結構那就傳不過去,傳的只是照相的圖像,這就是經(jīng)典物理學的信號傳輸。