第316章 瞧瞧我发现了什么？（1 / 2）

考虑到一些鲜为人同学的好奇心，

这里用尽量通俗的方式解释一下光子——或者说量子纠缠的概念。

基本上只要你看得懂文字，应该都可以理解。

首先举个例子。

假如说在太空中两个挨在一起静止的相同圆盘，被一个姓郝的炸逼用炸弹炸开。

它们两个因此开始有了一个旋转。

当它们飞了很远之后，我们捕获了其中的一个圆盘并且对它进行测量。

并且发现它的旋转角速度为w。

那么我们立刻可以知道，另一个圆盘的角速度一定是-w。

因为根据角动量守恒，两个圆盘的角动量之和一定为零，所以它们两个的旋转角速度一定是相反的。

也就是w和-w相抵消。

而量子纠缠有些类似。

当一对有量子纠缠的光子，往相反方向飞了很远之后，我们捕获了其中的一个光子。

测量得到它的偏振方向是逆时针偏振的。

那么在这一瞬间，我们就可以知道在很远的另一个光子它的偏振方向是顺时针偏振的。

看到这里，或许有人就会觉得说。

那么量子纠缠看上去并没有什么特别的呀，那么为什么会被讨论的那么多？

量子纠缠的实验和前面那个经典世界里面的实验区别到底在哪里呢？

最主要的一个区别就是，在经典世界里面，在爆炸之后的那一瞬间，两个圆盘的状态就已经是确定了的。

无论我们在什么时间和位置去测量，得到的都会是同样的结果。

可是在量子纠缠的实验里面。

两个光子往相反方向飞行的途中，其中每一个光子的偏振方向并不是确定的。

而是处于50%的概率顺时针偏振和50%逆时针偏振相叠加的量子态。

你测量的结果有50%的概率是顺时针偏振，有50%的概率是逆时针偏振。

这个光子的状态只有在你测量的时候才能确定，而且完全是一个概率性事件。

这代表着什么呢？

最关键的地方来了。

就是说你测量了其中一个光子，这一个光子的状态坍缩成了比如说顺时针偏振。

在遥远地方的另一个光子，它的状态就同时坍缩成了确定的逆时针偏振。

仿佛这两个光子间有一个可以超越光速的联系，可以让它们瞬间可以达成共识。

具体的实验过程就是纠缠光子对利用二类BBO晶体的自发参量下转换，可以产生两个偏振态正交的纠缠光子对。

再利用检偏器以及单光子计数器测量就可以完成了。

相关论文还是挺多的，这里就不多赘述了，也没必要了解太深。

当然了。

或许有同学会问一个更深一步的问题：

你怎么知道在测量之前量子的状态是不确定的？

难道就不能它在客观上已经确定的？

也就是这边的这个光子早就是顺时针偏振，而另一个光子则是逆时针偏振。

只是我们观测之前未知它们的状态而已？

这就涉及到一个叠加态的问题了。

贝尔不等式结合实验结果来看，证明了量子在被观测前是处于叠加态的。

这是啥意思呢？

也就是说同样的光子，你在头一次测量的时候可能是顺时针偏振。

可换个基矢第二次就成逆时针偏振了。

比如你面前有两台冰箱，A里头放着一枚鸡蛋，B里头放着一块牛肉。

你头一次开A发现是个鸡蛋，同时不用看B就知道B那边一定是牛肉。

可当你关上A再开，第二次里面却变成了牛肉，而你除了关门其他啥事也没干。

第三次它又变回了蛋。

反反复复最后牛肉和蛋出现的概率都是50%，唯一不变的就是确定了A里头是某件物体后，B那边出一定要另一件物体。