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富贵而名摩灭不可胜记,唯俶傥非常之人生焉

世有大勇者,猝然临之而不惊,无故加之而不怒,此其所挟持者甚大,而其志甚远也

 
 
 

日志

 
 

幽灵般的量子输送  

2010-09-15 23:40:23|  分类: 他科之璞可以攻玉 |  标签: |举报 |字号 订阅

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我们都知道R11的剧本是以量子力学作为基础的,其中自然少不了量子理论的东东。小的不才,略书一番。KIDS Fans Channel BBS( x4 o! M, V8 B: Q) Y
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首先我们来看OP中的这两句话:超越光,超越无限”和“诞生于同一轴的双子,共有着不可思议的命运”。KIDS Fans Channel BBS& f* L# m; U& v. P( W& B$ L  j

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很显然,这是在说EPR。
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首先我们来看看EPR佯谬:
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这是一个由美国物理学家David Bohm提出的EPR实验的现代版本:/ B! T# Z% j1 w7 p$ f

+ B  A6 g  S6 E: \9 m2 g$ h一个静止的原子被激发后会同时放出两个光子。这两个光子沿相反方向射出,它们的偏振状态可以通过一对偏振片测出。因为光以光速运动,两个偏振片的距离可以非常远。我们可以得到如下结果:: k) F1 {$ n6 Z- [" z
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1. 如果两块偏振片都垂直放在V方向上,两个光子总是通过偏振片射出。! ^( d- {: M7 {  a) ~( M
2. 如果两块偏振片都水平放在H方向上,两个光子总是通过偏振片射出。KIDS Fans Channel BBS! \$ n2 m5 b8 S& L* N$ x0 k
3. 如果一块偏振片放置在V方向上,另一块放置在H方向上,我们永远也看不到两个光子同时通过。
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即我们可以看见VV光子对和HH光子对,却看不见VHHV光子对。因为两个偏振片距离很远,我们在选择何时设置偏振片方向的时候,可以有很多方案。但是不论如何设置,两个光子的偏振总是完全一致的。
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这个实验暗示着对于量子纠缠态,量子力学在一个量子体系的被分开的几个部分之间,似乎需要某种“比光速还快”的作用。爱因斯坦将其称为“幽灵般的,超距”作用。这也就构成了量子运输的设想。. r6 ?% ]' X- X: k5 h
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OP中的“超越光,超越无限”,描述的正是这种“比光速还快的,超距”作用。而这一对EPR粒子所反应的特性正是“诞生于同一轴的双子,共有着不可思议的命运”。
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但是很可惜,R11中的量子运输并没有做到“超越光,超越无限”。R11中对于朱苍岳和SHPIA的传送,用AliceBob的量子运输已经解释的非常清楚,但是下面我来说明为什么那并不能做到“超越光,超越无限”。由于量子“不可克隆”定理的约束,Alice无法复制未知的量子态。于是AliceBob的量子运输将以如下方式进行:# S" V8 d: N' \( R

' Y0 g# A3 k  S* nbbs.kidfanschannel.netAliceBob有一对EPR纠缠态的光子,他们每人持有其中的一个,但都不能测量光子的偏振状态。当Alice接到一个处于未知量子态ψ的光子时,她现在可以测量由这个光子和她的那个EPR光子构成的双光子态,,这一测量自动地影响了BobEPR光子,影响方式取决于Alice的测量结果。Alice现在可以通过电话告诉Bob她的测量结果。Bob知道这一测量结果后,可以对他的EPR光子进行一个简单的操作,就可以得到未知的量子态ψ。
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: Z0 S$ T) S' e8 ^3 e8 c尽管BobEPR光子受到EPR实验特有的瞬时、超距的影响,但因为在他复制出量子态ψ之前,Alice必须通过电话告诉Bob她的测量结果,因此整个过程中并不存在以超光速可用的信息。KIDS Fans Channel BBS/ i$ N9 @, e2 p* j/ ~' Z
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然后是OP中的另一句话:“某个时刻,“无”中出现了“有””$ X- v/ _, j0 m( P: [6 W
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, Q$ `$ s' ~: W* l+ e首先我们来看相对论性电子的狄拉克方程:
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5 K, w& z  ~, nbbs.kidfanschannel.net对于一个给定的动量p,能量有两个可能的解,即
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: v% o& t- K, Y6 GKIDS Fans Channel BBS一个解的能量是正的,而另一个解的能量是负的。狄拉克认为那些负的能级的确存在,但通常已经被电子占据了。因此,根据泡利不相容原理,普通的正能量的电子不能跃迁到这些能级上。由于系统的电荷和能量是相对于该真空状态的电荷和能量来测量的,因此狄拉克之海中无穷多的负电荷和负能量是不可观测的。
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对于一个真空(即不含正能量状态的电子)的盒子,如果我们将光照入其中,我们可能得到一个正能量的电子,再加上狄拉克海里的一个空穴。即一个光子产生一个电子—正电子对。而这个正能量的电子又会跳回狄拉克海里填补那个空穴,剩下一个空盒子和两个光子。
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这个从真空中打出一个电子的过程,正是一个““无”中出现“有””的过程。
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