震撼人心的量子纠缠理论,涉及的这些主要内容要了解

前沿科学吖 2024-03-25 01:20:42

量子纠缠理论的主要内容非常值得我们学习。因为它关系到我们生活中的许多方面,例如,通讯、交通、银行存款等。量子纠缠理论最早由美国物理学家爱因斯坦于1917年提出,被称为“20世纪最伟大的物理学发现之一”。

它是指两个或多个粒子之间处于一种量子状态,一个粒子的物理性质可以由另一个粒子完全确定。例如你拿了一个苹果,如果你把它给了牛顿,他就会说这个苹果在你那里;如果他拿不给牛顿呢?当然是在你那里。因为如果牛顿发现了它,那么就等于告诉我们这个苹果是在你那里。量子纠缠理论就是以爱因斯坦和量子的关系为基础提出的,其目的是用来解释量子力学中的一些问题以及说明量子物理系统中的一种现象(如量子多体系统、量子纠缠、不可克隆定理等)对这种量子力学现象是否存在影响。

其目的是用来研究那些由量子力学预言但尚未被实验证实的新现象。它对物理学研究有着非常重要的意义,同时也有助于人们理解为什么许多物理系统(如原子、电子等)会在不同条件下表现出不同的物理性质,以及人们是如何通过改变这些条件来影响他们所观察到了物理现象(如光速恒定)。

量子纠缠理论主要内容有以下几个方面:

一、关于纠缠光子与多体问题(我们把纠缠光子看作是两个或多个粒子之间“相互作用”时产生的一个非经典环境)

1.关于纠缠光子与非经典环境的实验研究工作最早出现在1967年。

2.1966年诺贝尔物理学奖授予了美国物理学家阿瑟·温伯格和英国物理学家斯蒂芬·霍金。

3.1975年国际物理联合会正式将“光子在光纤中传输时发生的各种效应”列为物理课题之一,这是量子光学和激光技术诞生后国际上第一次有关物理现象(如光传播过程中发生的衍射效应等)研究。

4.1977年美国物理学会向《科学》杂志推荐了一篇有关量子纠缠态产生和传输研究领域最早发表成果,文章名称为《利用“光克尔效应”产生量子纠缠态》(The We Meet Quantum Tracing Theory):论文作者之一为美国物理学家理查德·费曼,论文题为《利用“光克尔效应”产生光量子纠缠》。

6.1997年施陶伯等人提出用激光与固体介质中电子相互作用时产生了“自旋压缩”效应,并于2000年由美国物理学家乔治·斯穆特和日本物理学家内藤虎雄提出了“基于‘光克尔效应’产生光子对”(Shukla— Suße einschaft on the phase),而后者正是后来出现在量子光学中一种非常重要概念“超冷原子”(Supercell)中的基础模型。

7.1999年意大利物理学家、数学家卡罗·普兰特利和美国物理学家、统计学家、工程师史蒂芬·霍金合作提出了著名的“霍金辐射”(Hawking awareness)概念:如果有一个装置可以探测到一个光子从遥远之间传播时产生的粒子流,则这个装置将可以告诉我们光子是如何到达我们当前位置的。

8.2001年美国物理学家罗伯特·奥本海默与他的同事们提出了一种新概念:量子密集码编码(quantum codes coding),它与传统物理体系下由光子作为基本单元所组成的体系有着本质区别。

9.2001年美国物理所的杰弗里·霍尔和罗伯特·奥本海默提出了一种新方案即“基于量子点(quantum point)系统”:将量子力学中有关粒子间关联信息交换的概念应用于量子密集码编码中,将编码时间由经典计算机中对信息处理速度要求极高的数个纳秒提高到数十千万亿倍以上。

0 阅读:10

前沿科学吖

简介:感谢大家的关注