量子迷宫(17)
2019-05-20 14:36:50
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0

                                                            量子迷宫(17)

    量子实体的波动性使其具有本质的非定域性,仅当我们进行测量迫使波函数“塌缩”时,才因看似矛盾和违反直觉的行为而感到吃惊。光通过双缝使光子一次一个的通过双缝,将形成一个干涉图形,看起来,光子实际上同时通过了两条缝,并且自相干涉,如果在其中一条缝上安了检测器,以便确定光子通过哪一条缝。这果然验证了他们的想法:在一条缝上,检测到或未检测到光子。但那时再也观察不到干涉图形了。P.168

    互补性(以及因此,量子非定域性和纠缠)是量子实体的对偶波粒性质中彼此排斥的机理,这也就是费恩曼所说的量子理论核心处的“中心谜团”。P.182

    已有人论证,我们无法利用远距相关光子间似乎快于光速的信号传递来发送有意义的信息,这一事实使量子理论与侠义相对论得以和谐共存。无论远距关联光子通信的性质如何,它肯定不是常规的。P.184

    量子比特与经典比特的最大差别在于,我们可以构成正交态|0>和|1>的相干叠加,它具有一些对量子信息处理十分有趣的结果。P.184

    纠缠的量子比特态比起经典比特来能够携带多得多的信息,从而使量子计算机具有远远优于近日标准的经典计算机的前景。量子计算可以执行同时具有数百万个输入的算法---迄今为止,只在实验室里构造了运算于几个量子比特的、包含两三个简单逻辑门的系统---看来可能性更大的是,量子力学在单个实体水平上第一个实际将是量子密码。P.185

    现代的“经典”密码系统基于不对称钥匙,这种系统基于一种叫模函数的数学结构:(私人)解密钥匙由一些随机选取的素数构成,(公共)密钥由这些素数相乘形成,由此保证了安全性。爱丽丝用鲍勃已经公开的钥匙(称为公共密钥)加密发送一个信息,鲍勃用第二个私人解密钥匙将爱丽丝的信息解码。如果这些素数足够大,第三者不仅通过分解公共密钥获取钥匙,因为这需要巨大的计算机能力和大量的时间。这种系统统称RSA,是数学家里夫斯特(R.L.Rivest)沙米尔(A.Shamir)和阿德尔曼(L.M.Adelmen)想出的利用模函数来产生非对称密码的方法。P.186

    实际应用纠缠的第三个活跃的研究领域,是量子传态。光子是不可区分的量子粒子,以它们的量子态为特征(上/下,左/右,垂直/水平)。如果我们能够让一个在位置B的光子精确复制在位置A的光子的状态,那么我们事实上就将光子A发送到了B。P.187

    正如十分活跃的量子信息研究所展示的,非定域性和纠缠如今已确立为不可否认的实验事实。由此看来,量子理论不过是一种用来将不同的实验设置联系起来的有用的方法(读者注:指当代进行的一些列以偏振光实验观察为基础的实验),使我们能够从一个结果预测另一个结果。我们不能超越这点,因为依照波尔的反实在论哲学,我们已经达到了可知的极限。我们对自然界提出的问题永远必须用某种宏观的实验设置来表达。P.188

    波尔本人有一回说:“------如果有人不被量子理论所震惊,那他是尚未理解它。”P.189

    读者感言:当代最重要的物理实验,本书都做了呈介,以此来确证那些量子理论的诸多即便现在看来依旧诡异的现象。但,人类认知到这个层面,真的如波尔所言到了人类“可知的极限”?本书写成时,尚未发现“上帝粒子”——希格斯粒子;现在希格斯粒子已被发现一年有余了吧?

 
最新文章
相关阅读