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把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

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发表于 2019-3-11 16:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

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量子纠缠是量子力学中最反常识的地方之一。就连爱因斯坦也不得不为此提出质疑。

按照量子力学哥本哈根学派对量子纠缠的诠释:两个纠缠粒子组成的系统即便被分开多么遥远都会同时感应到彼此。量子纠缠是无视时空而存在的自然现象。

但是在实验上,我们还无法证实量子纠缠的速度上限是多少?


一般认为量子纠缠是不需要速度的,纠缠粒子之间的作用是同时的。

我国的量子加密通信带头人─潘建伟教授曾经在青海省做了一个关于量子纠缠的速度下限测试。

由于实验的技术限制,我们只能测量出量子纠缠的作用速度下限,而上限在理论上是无穷大,但是实验上没有办法测量出上限的。

潘建伟团队的实验结果就是:量子纠缠的作用速度下限是光速的四个数量级,也就是光速的1万倍。但是一定要切记,这不是说量子纠缠的速度就是光速的一万倍,而是说至少是光速的一万倍。


宇宙具体多大?

我们目前无法得知宇宙有多大,但是我们可观测到的宇宙是以地球为中心,半径为460亿光年的球体,而且这个球体还在加速膨胀中。也就是说已知宇宙的直径至少为920亿光年。

如果在地球上制备一对纠缠粒子,通过虫洞把其中一个放在已知宇宙的一端,另一个放在对应的另一端。那么纠缠粒子之间的距离就为920亿光年。

对其中一个进行测量,那么920亿光年外的另一个纠缠粒子会被影响到吗?


在实验上,我们没有办法得知这一结果。

但是量子力学的理论告诉我们:纠缠粒子即便跨越了整个已知宇宙都会同时影响到彼此。
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发表于 2019-3-12 19:48 | 显示全部楼层
这个和光子可以预知所处的坐标系的速度一样不可思议
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发表于 2019-3-13 01:21 | 显示全部楼层
跟距离无关。它是同一个事物的两个表现。距离多远都是同一个事物。
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发表于 2019-3-13 02:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 四合 于 2019-3-13 02:22 编辑

量子纠缠可不可以用来星际之间通信?像电话一样。
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发表于 2019-3-13 08:39 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

四合 发表于 2019-3-13 02:20
量子纠缠可不可以用来星际之间通信?像电话一样。

以前看过相关的文章,记不太清了,好像是说不能利用量子纠缠进行超光速性质通讯或者不能只利用量子纠缠来通讯,但是配合普通通讯手段来实现量子通信是可能的。
要提取信息,就必须测量,一旦测量,量子纠缠的纠缠态就会破坏,因此你如果要保持纠缠态,就不能对它进行测量………………(看着有点像测不准原理,但不是)
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发表于 2019-3-13 10:39 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

四合 发表于 2019-3-13 02:20
量子纠缠可不可以用来星际之间通信?像电话一样。

不能。量子纠缠并不能传递实际的信息
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发表于 2019-3-13 11:15 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

红色信念 发表于 2019-3-13 10:39
不能。量子纠缠并不能传递实际的信息

请指教——
A、B两地可互相传输纠缠粒子,数量比如2个为例。
A传B,A将粒子信息设为“00”,B地是不是也变成“00”?
B再传A,信息可以为“01”。
再通过事前的“密码本”得知。
00-在?  01-在。  10-不在?  11-不在。
是不是通讯了?
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发表于 2019-3-13 12:45 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

狼胥封侯 发表于 2019-3-13 11:15
请指教——
A、B两地可互相传输纠缠粒子,数量比如2个为例。
A传B,A将粒子信息设为“00”,B地是不是 ...


不能,你对其的观测和操作与初始状态互相冲突,不仅不确定传的是什么,连所期望变动是你造成的都不能确定
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发表于 2019-3-13 13:41 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

狼胥封侯 发表于 2019-3-13 11:15
请指教——
A、B两地可互相传输纠缠粒子,数量比如2个为例。
A传B,A将粒子信息设为“00”,B地是不是 ...

肯定不能。回去查资料给你详细答复
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发表于 2019-3-13 14:19 | 显示全部楼层
所谓的纠缠也就是人为定义的,按量子论自己的观点,你要去观察它才会有所谓的关联,如果你不去就叠加态。
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发表于 2019-3-13 14:40 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

本帖最后由 狼胥封侯 于 2019-3-13 14:46 编辑
1QAZXSW21Q 发表于 2019-3-13 12:45
不能,你对其的观测和操作与初始状态互相冲突,不仅不确定传的是什么,连所期望变动是你造成的都不能确定


看不懂。
是说B不能观察到“00”吗?或者A就设置不了“00”?那为什么说可以知道袜子是左边的还是右边的呢。
A设置完后纠缠就消失了吧,B观察应该不会改变粒子吧。不确定性只是状态、位置不能同时确定。
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 楼主| 发表于 2019-3-13 18:20 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

狼胥封侯 发表于 2019-3-13 11:15
请指教——
A、B两地可互相传输纠缠粒子,数量比如2个为例。
A传B,A将粒子信息设为“00”,B地是不是 ...

你忘了 薛定谔的猫了?
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 楼主| 发表于 2019-3-13 18:21 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

狼胥封侯 发表于 2019-3-13 14:40
看不懂。
是说B不能观察到“00”吗?或者A就设置不了“00”?那为什么说可以知道袜子是左边的还是右边 ...

你一观测 量子就发生了变化  俗称  测不准
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发表于 2019-3-13 19:13 超大游击队员 | 显示全部楼层
四合 发表于 2019-3-13 02:20
量子纠缠可不可以用来星际之间通信?像电话一样。


几百亿光年的两端有N对盒子,当你从盒子里摸出红球(0)时,对端就一定是一个蓝球(1),但摸出什么球你决定不了,(如果有一端盒子已摸)对面是不是摸过你也不知道。

你能确定的就是:如果我摸出了红,对面就一定会摸出蓝(有可能对面已经先摸出了蓝),其它的你什么都不知道。
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发表于 2019-3-13 21:23 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

狼胥封侯 发表于 2019-3-13 11:15
请指教——
A、B两地可互相传输纠缠粒子,数量比如2个为例。
A传B,A将粒子信息设为“00”,B地是不是 ...

摘自《量子物理史话》


饭后闲话:超光速

  EPR背后是不是真的隐藏着超光速我们仍然不能确定,至少它表面上看起来似乎是一种类似的效应。不过,我们并不能利用它实际地传送信息,这和爱因斯坦的狭义相对论并非矛盾。

  假如有人想利用这种量子纠缠效应,试图以超光速从地球传送某个消息去到半人马座α星(南门二,它的一颗伴星是离我们地球最近的恒星,也即比邻星),他是注定要失败的。假设某个未来时代,某个野心家驾驶一艘宇宙飞船来到两地连线的中点上,然后使一个粒子分裂,两个子粒子分别飞向两个目标。他事先约定,假如半人马星上观测到粒子是“左旋”,则表示地球上政变成功,反之,如是“右旋”则表示失败。这样的通讯建立在量子论的这个预测上:也就是地球上观测到的粒子的状态会“瞬间”影响到遥远的半人马星上另一个粒子的状态。但事到临头他却犯难了:假设他成功了,他如何确保他在地球上一定观测到一个“右旋”粒子,以保证半人马那边收到“左旋”的信息呢?他没法做到这点,因为观测结果是不确定的,他没法控制!他最多说,当他做出一个随机的观测,发现地球上的粒子是“右旋”的时候,那时他可以有把握地,100%地预言遥远的半人马那里一定收到“左”的信号,虽然理论上说两地相隔非常遥远,讯息还来不及传递过来。如果他想利用贝尔不等式,他也必须知道,在那一边采用了什么观测手段,而这必须通过通常的方法来获取。这一切都并不违反相对论,你无法利用这种“超光速”制造出信息在逻辑上的自我矛盾来(例如回到过去杀死你自己之类的)。

  在这种原理上的量子传输(teleportation)事实上已经实现。我国的潘建伟教授在此领域多有建树。

  2000年,王力军,Kuzmich等人在Nature上报道了另一种“超光速”(Nature V406),它牵涉到在特定介质中使得光脉冲的群速度超过真空中的光速,这本身也并不违反相对论,也就是说,它并不违反严格的因果律,结果无法“回到过去”去影响原因。同样,它也无法携带实际的信息。

  其实我们的史话一早已经讨论过,德布罗意那“相波”的速度c^2/v就比光速要快,但只要不携带能量和信息,它就不违背相对论。相对论并非有些人所想象的那样已被推翻,相反,它仍然是我们所能依赖的最可靠的基石之一。
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发表于 2019-3-14 14:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 sparkswy 于 2019-3-14 14:51 编辑

有一种猜测,仅仅是猜测,量子纠缠是高维空间的一个实体在三维世界两处的投影,由于本质上是一个东西,所以是状态同步是实时的,换句话说这个量子纠缠在三维世界里没有距离的概念。
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发表于 2019-3-14 18:16 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

bjnr 发表于 2019-3-13 18:21
你一观测 量子就发生了变化  俗称  测不准

只是速度、位置不能同时确定。
假如不需要知道位置,只要知道量子当前的状态,比如量子携带的信息就是光子的自旋状态的话,这可以做到吗。
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发表于 2019-3-14 23:45 | 显示全部楼层
啊,今天微信也在说量子纠缠的事。

我看了回复,觉得都是高手,说得都很对,我似乎都在不同的书中看到过那样的描述。

不过,我对量子纠缠纠错码的理论还是不怎么看得懂。该理论认为宇宙的存在是因为有一个不断的纠错机制的存在,而这个量子纠缠的纠错机制是产生时空和引力的关键。
https://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2527363&extra=

而那个理论还认为黑洞实质上可以表述为“纠错能力的崩溃”。“当错误多到你无法再追踪时空主体内部发生的事件时,黑洞就产生了。”这个说法很新颖。

当然类似的文章还有这篇:https://tech.sina.com.cn/d/s/2018-07-31/doc-ihhacrce0510248.shtml,也是一篇很新时代的文章。强调了宇宙的本源可能是信息。

数学家及工程师克劳德·香农(Claude Shannon)给了“信息”一个简洁的定义。他提出,比特流或者字符串中的信息量与信息的熵有关。熵越大,信息就越多。提出了一个信息熵的概念。π可能就是没有冗长度的一个合取数。这里香农把信息的冗长度和熵值联系在了一起,也就是把宇宙的最根本属性和信息联系在一起了。而纠缠态说到底是不能携带任何信息的,因为是叠加态的存在,不能观察的,也就是说只是一段无效空白不含信息的宇宙。

如果宇宙的本源是信息,而纠缠态只是没有注入信息的一个原始壳体,那真的让我联想到了我们的电脑显示器,程序和储存器之间的关系了。
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发表于 2019-3-15 11:23 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

sparkswy 发表于 2019-3-14 14:49
有一种猜测,仅仅是猜测,量子纠缠是高维空间的一个实体在三维世界两处的投影,由于本质上是一个东西,所以 ...

很有可能   
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发表于 2019-3-15 11:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 bjnr 于 2019-3-18 01:34 编辑

Behavior is describable, but not "intelligible".

{行为是可描述的,但不是“可理解的}

你永远无法克服一个缸中脑模型。


说成“信息”,也对,信息是 behavior 的一种表达。这同时也暗示了为何信息技术如此重要。
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发表于 2019-3-15 19:01 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

本帖最后由 bjnr 于 2019-3-18 01:36 编辑
rolltide 发表于 2019-3-15 11:52
Behavior is describable, but not "intelligible".

你永远无法克服一个缸中脑模型。


Behavior is describable, also could be "intelligible", but in fact, every apprehending is just the feeling of observer himself, never can correctly match the truth.



行为是可描述的,也可以是“可理解的”,但事实上,每一种理解都只是观察者自己的感觉,永远无法正确地匹配事实。
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发表于 2019-3-15 19:13 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

本帖最后由 bjnr 于 2019-3-18 01:37 编辑
猫管狗事 发表于 2019-3-15 19:01
Behavior is describable, also could be "intelligible", but in fact, every apprehending is just t ...


Every apprehending is just a kind of descriptions, derive from some paradigms in your brain.

每一种理解都只是一种描述,来自于你大脑中的一些范例。
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发表于 2019-3-15 20:53 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

rolltide 发表于 2019-3-15 19:13
Every apprehending is just a kind of descriptions, derive from some paradigms in your brain.

perfect!

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 楼主| 发表于 2019-3-15 22:41 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

猫管狗事 发表于 2019-3-14 23:45
啊,今天微信也在说量子纠缠的事。

我看了回复,觉得都是高手,说得都很对,我似乎都在不同的书中看到过 ...

我们是嵌套的内循环信息流 也就是太极图

或者说 我们是个自洽的程序? 和第一句其实一回事
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发表于 2019-3-15 23:34 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

bjnr 发表于 2019-3-15 22:41
我们是嵌套的内循环信息流 也就是太极图

或者说 我们是个自洽的程序? 和第一句其实一回事

太极和八卦本身很神奇,甚至说已经揭示了宇宙的本质。怀疑没有神人的指点是无法想出来的。太极象征着纠缠,波动,对称等等宏观宇宙的运作规律,而八卦恰恰相反,说明的是宇宙的背后蕴藏着信息,蕴藏着数码。就像一个代表显示终端看得见的世界,一个代表背后操纵的程序。这不是一般山顶洞人们能想到的。而伏羲女娲图又是共济会徽标的原始模式,也可以算得上是中国的亚当夏娃。这里也许隐藏着“历史正文”(罗宾可能会解读),以及丰富的想象力,此处省略一个无穷大标记。
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 楼主| 发表于 2019-3-16 00:47 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

猫管狗事 发表于 2019-3-15 23:34
太极和八卦本身很神奇,甚至说已经揭示了宇宙的本质。怀疑没有神人的指点是无法想出来的。太极象征着纠缠 ...

确实让人浮想联翩
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发表于 2019-3-16 17:15 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 rolltide 于 2019-3-16 17:19 编辑
猫管狗事 发表于 2019-3-15 23:34
太极和八卦本身很神奇,甚至说已经揭示了宇宙的本质。怀疑没有神人的指点是无法想出来的。太极象征着纠缠 ...


哈哈,高明的玄学,要留有想象的空间,留有不断调整评说诠释的空间。

而“本质”是本体论思维的产物。

Every apprehending is just a kind of descriptions, derive from some paradigms in your brain.

But, all the paradigms derive from some behaviors.

So we just use behaviors, to “explain” behaviors.

This is the truth of cognition.
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发表于 2019-3-16 18:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
会。。。。这是因为纠缠粒子对的波函数相干的,即使观测造成一次塌缩,还是相干的。
但是,纠缠粒子只能超光速传态,不能超光速传递信息,为什么?因为信息传出方要进行一次观测才能写入信息吧,由量子力学的基本原理,我们知道当观测完成后,粒子复又回归叠加态,信息接收方接收到信息之后,他不知道发出方写入信息的观测操作是怎样的,只能凭自己猜进行观测,这一观测也能测出粒子塌缩的本征值,但是问题是,该怎么测是凭猜来猜的。一方对另一方发送信息,接收的一方却是靠猜来建立信息,这就没有传递信息。
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发表于 2019-3-17 17:48 超大游击队员 | 显示全部楼层
请教如果把纠缠状态中的粒子分置AB两地,在A地观测其中一个造成塌缩,在B地的观测者是否可感知到?
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发表于 2019-3-17 21:50 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

浪青 发表于 2019-3-17 17:48
请教如果把纠缠状态中的粒子分置AB两地,在A地观测其中一个造成塌缩,在B地的观测者是否可感知到?

不知道~  因为在B地的观测者他是无从事先知晓A地的观测者是怎么去观测在A地的粒子1的~

因此~  B地的观测者也就无从知晓在B地的粒子2的状态~

你楼上有更详细的解释~
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发表于 2019-3-17 21:53 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

猎杀m1a2 发表于 2019-3-16 18:58
会。。。。这是因为纠缠粒子对的波函数相干的,即使观测造成一次塌缩,还是相干的。
但是,纠缠粒子只能超 ...

只除非在A地对粒子1进行观测/写入信息的同时~   在B地的储存有粒子2的设备能直接报告出此时粒子2的状态~

但是这可能吗~?  我觉得不太可能~
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发表于 2019-3-17 23:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 yhjd1 于 2019-3-18 12:51 编辑

建立量子链路后,可以超光速通信。
但建立几百亿光年这个光链路,最少需一半时间。
如果宇宙同源,量子纠缠无处不在,信息共享。
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发表于 2019-3-18 12:32 超大游击队员 | 显示全部楼层
艾柏斯 发表于 2019-3-17 21:53
只除非在A地对粒子1进行观测/写入信息的同时~   在B地的储存有粒子2的设备能直接报告出此时粒子2的状态~
...

不行的。
测量一个粒子的量子力学路径(量子力学中路径不仅仅包含平动的路径的意思,自旋态的演变也是路径),至少需要知道两个值:路径起点的的值,路径终点的值。
但B没有经典信道传来A的观测值的话,就无法知道自己所持的粒子的路径起点值,只能知道终点值。信息是用路径编码的,这样还是不能知道传来的是什么信息。
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发表于 2019-3-18 16:39 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

猎杀m1a2 发表于 2019-3-18 12:32
不行的。
测量一个粒子的量子力学路径(量子力学中路径不仅仅包含平动的路径的意思,自旋态的演变也是路 ...

因为在不被观测时~  量子对的叠加态是未知的~  
在被观测后~  起点与终点的值也不是固定的(被观测前未知~  观测后才会出现~  且每一次观测所获得的值都不同~?)

所以~  B地的设备也无从知晓A地在观测粒子1时所获得的路径值(起点与终点~)也就无从报告出在B地的粒子2的状态了~

现实中~  在主观印象里和科幻作品里边那种超时空实时通信最为接近的物理现象——量子纠缠都没法做到真正的超时空实时通信~
如果想要去探索这种通信手段的话~  恐怕得去脑洞那些更不符合实际的想法了~
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发表于 2019-3-18 16:44 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 猎杀m1a2 于 2019-3-18 16:47 编辑
艾柏斯 发表于 2019-3-18 16:39
因为在不被观测时~  量子对的叠加态是未知的~  
在被观测后~  起点与终点的值也不是固定的(被观测前未 ...


    是的,量子通信不能超光速的,必须依赖经典信道给接收方感知发送放对粒子观测值,这样接收方才能根据自己的观测值推出接收方传过来的信息。
    因为粒子恒有波动性,在观测时塌缩得明确值,不观测时没有值。但不论观测不观测,波动性都是始终存在的第一性─波函数始终在波动即使在观测时波函数也存在着。这样如果只是知道终点的观测值不知道起点的那么路径的可能性就无穷多,就不能实现通信。
   
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发表于 2019-3-18 17:00 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

猎杀m1a2 发表于 2019-3-18 16:44
是的,量子通信不能超光速的,必须依赖经典信道给接收方感知发送放对粒子观测值,这样接收方才能根 ...

唉~  纠缠态量子对的这种特性真心是让人沮丧啊~(对于期待超时空实时通信的人来说~)

想要探索超时空实时通信的话~ 恐怕只能是脑洞类似于这样的想法了:可控的微型虫洞、超空间等等之类的~

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发表于 2019-3-18 17:08 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

猎杀m1a2 发表于 2019-3-18 16:44
是的,量子通信不能超光速的,必须依赖经典信道给接收方感知发送放对粒子观测值,这样接收方才能根 ...

不过纠缠态量子对的“正反”不确定性倒是让我想起了这个东西:正反同体的马约拉纳费米子~
https://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2493424

所以~  我这种量子物理小白就不由得冒出了这样子的一个脑洞~:不知道这种费米子是否也能做到实现纠缠态~  且在处于纠缠态后是否依然保持正反同体的特性~

假设上面的假设成立的话~  那么这种正反同体的纠缠态量子对~  
在A地对粒子1进行观测时~
由于正反同体的特性~  起点路径的值是否也会同步在B地的粒子2的身上呈现出来呢~
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发表于 2019-3-18 21:51 超大游击队员 | 显示全部楼层
艾柏斯 发表于 2019-3-18 17:08
不过纠缠态量子对的“正反”不确定性倒是让我想起了这个东西:正反同体的马约拉纳费米子~
https://lt.cj ...

仍然还是不行。
原因其实和纠缠光子不能不通过经典信道完成通信一样。
光子也是正反同体的。
比如说爱丽丝和鲍勃各持有一个光子,爱丽丝观测到她的光子是正且向上。
鲍勃观测到他持有的光子是反且向下。
那么能不能说是爱丽丝通过传态给鲍勃传递了信息?不能,因为没有经典信道,鲍勃并不能知道爱丽丝是在自己之前还是之后观测的。那么对于鲍勃而言,他持有的光子有可能是爱丽丝观测光子传态过来的结果,则可能是一开始就这样。
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发表于 2019-3-19 05:08 | 显示全部楼层

RE: 把纠缠粒子分别放在宇宙两端边缘,相距920亿光年,还会影响吗?

猎杀m1a2 发表于 2019-3-18 21:51
仍然还是不行。
原因其实和纠缠光子不能不通过经典信道完成通信一样。
光子也是正反同体的。

啊对~  我傻B了~  o(╯□╰)o——纠缠态量子在未被观测前~  无论是正还是反、上还是下~  它都是同时处于这几种状态且这几种状态都是正确的~

纠缠量子通信的无解之处永远都是鲍勃无法知道自己的观测结果是在爱丽丝做出观测之前还是之后的~

且也永远没法知道爱丽丝是怎么观测她那一端的纠缠态量子对的~
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