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相干的量子体系没有因果

已有 1453 次阅读 2019-7-14 11:28 |个人分类:量子力学|系统分类:科普集锦| 相对论, 量子力学, 量子纠缠

因果这一概念是狭义相对论带来的(好吧,佛教走到了物理学前面),没有相对论就没有因果,所以非相对论理论是没有因果的。

非相对论量子力学讨论的物理系统中,如果有几个关联的事件发生,这几个事件同时、相互影响、一起发生,没有先后,没有因果。因为在非相对论理论中,光或作用的传播速度无穷大。只要能够互相影响,距离没有意义,时间先后不存在。

其实,这才是真正意义上的纠缠。纠缠在一起的几个客体,一个发生变化,其余的参与纠缠的所有客体都瞬时随之变化。

当然,现实的物理世界并不是非相对论的,相互作用的传递受到光速限制。

在受到相对论限制的条件下,“纠缠”也要受到限制。由于光速很大,如果体系很小,忽略光速的限制,那么至少逻辑上,可以认为纠缠的微观体系是没有因果的。这里的要求是,相关客体必须在一个统一的微观量子体系中,也就是必须满足相干性的要求。换句话说,就是相干的量子体系,在忽略相互作用传递速度的近似条件下,是没有因果的。这就是现实世界中,为什么“纠缠”看起来违反因果律的原因。

由于真实体系中,“量子纠缠”受到相干性的限制,所以“纠缠”的条件,就是相干的条件。有相干,才有纠缠。

直接把纠缠理解成相干也没有问题。

在偏振光子纠缠的实验中,激光照向BBO晶体,产生纠缠光子对,光子对被偏振片后面的探测器接受,这一过程中的几个事件在非相对论量子力学框架中,是应该同时发生,并且相互影响的,即哥本哈根说法中测量影响被观测物体的概念。

在真实的体系中,就是必须满足相干性的要求,“纠缠”才会出现。




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1 王安良

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