物理学哲学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/赵国求 研究员,武汉市学科带头人,专著十部,国内外发表论文六十余篇。

博文

对量子力学中纠缠态的理解

已有 5888 次阅读 2008-8-27 15:09 |个人分类:物理学哲学

玻姆把爱因斯坦EPR详谬作了简化,考虑处于自旋单态,自旋为 的二粒子体系。当tT以后,两粒子之间已经不再有相互作用,测量粒子A的自旋,不应对粒子B的自旋有任何影响。玻姆对EPR的表述比爱因斯坦原文更为简单,所以,后来对EPR详谬的争议,大多以它作为讨论的对象。

EPR佯谬的理解,实际上涉及到对量子力学中纠缠态的理解。按纠缠态的定义,它是二粒子体系本征态的直积形式的线性叠加。数学形式上是二粒子的“态”,通过直积的叠加彼此关联,形成一个整体。按正统量子力学的解释,波函数是几率波,因此它的纠缠是概率的纠缠。在量子力学曲率解释中,波函数是曲率波,描述微观客体的变化规律,因此,它的纠缠是“形”的纠缠。更本质地说是“曲率”的纠缠, 是空间的纠缠7粒子不管远离还是不远离,空间的纠缠总把它们维持为一个整体。爱因斯坦强调的二粒子的纠缠是二粒子之间的相互作用的纠缠。一个纯量子态,能按爱因斯坦想象的相互作用方案去建立吗?按第四章中的定性分析,结论是:不能。

在玻姆的自旋量子态中,自旋向上|↑>和自旋向下|↓>是可以突变的。测量粒子A的自旋,按照我们的理解,是连续作用的介入,粒子A的自旋向上|↑A与自身的自旋向下|↓A关联,使得粒子A自身的自旋状态由突变成连续,相干退去,回到宏观经典世界。而粒子B的自旋向上|↑B,在构造粒子AB的纠缠态中,已通过直积形式与粒子A的自旋向下|↓A相关联(|↓A|↑B),因此,测量粒子A必然通过空间纠缠对粒子B有影响。粒子B的自旋状态通过与粒子A的直积关联,回到宏观经典世界。由于波函数的空间特性,AB之间的联系完全是空间的联系,而非相互作用的联系。它是一种非能量的信息联系,可以超过光速。

此外,宏观运动的左旋和右旋两种状态,突变只能是观念上的。如果进行力学分析,两种状态的转变之间一定具有连续作用机制存在,因此,自旋量子态不能等同宏观的左旋和右旋状态,实际的物理作用不能与观念上的突变混为一谈。从微观到宏观的转变,一定少不了量子测量。少不了相互作用机制的转变。我们不能利用数学的便捷,将不同性质的事物结合在一起,引起认识上的混乱。过去我们之所以在多粒子量子态上纠缠不清,关键是对宏、微观作用机制的区别及它们与量子态的关系关注不够[8]

可见二粒子的纠缠 形”的纠缠。量子测量中的超光速信息,它的传播是非能量的信息传播。量子计算机的设计必须考虑微观非连续作用机制向宏观连续作用机制的转换,也就是要设计一个量子测量机制,让量子概率转换到宏观经典概率。转换中信息是否丢失,是值得考虑的。但不管怎样,量子码总是可以实现的。

EPR论证和薛定谔猫的分析,将直接帮助我们理解量子测量中仪器干扰问题的本质。谓仪器的干扰,就是微观客体与仪器之间连续作用的介入,系统从微观作用机制进入宏观作用机制,不可逆的测量过程就产生了。很明显,当相互作用机制由微观不连续向宏观连续过渡时,微观客体“离散”的形产生了“自纠缠”,由“非局域”向“局域”转化,当“局域形”在讨论的问题中可忽略时,我们对客体态的描述,也由对其时空中“形”的描述,转而对其时空中宏观质点轨迹的描述或质点概率分布的描述 [9]客体的“状态”由微观变化的“形”向宏观质点收缩,是一个由非连续作用向连续作用过渡的过程。

 

 



http://blog.sciencenet.cn/blog-315-36269.html

上一篇:二、EPR佯谬
下一篇:登慕田峪古长城

0

发表评论 评论 (2 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2019-11-14 08:41

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部