什麼是量子糾纏?薛定諤到底養沒養貓?

2022年10月18日16:22:14 科學 1314

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隨着今年諾貝爾物理學獎 " 花落 " 量子力學

量子又雙叒叕

但是——

量子是啥?

量子糾纏是啥?

薛定諤到底養沒養貓

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趣味科普,百度有譜!

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什麼是量子

首先不得不提到量子論創立者——普朗克,果然量子很燒腦啊……

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普朗克研究量子前VS研究量子後量子(quantum)是現代物理的重要概念。即一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,則這個物理量是量子化的,並把最小單位稱為量子,它最早是由德國物理學家M·普朗克在1900年提出的。看不懂?打個比方!我們遠處看魚群是烏泱烏決的一片黑。

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但是放大了看就是一條魚,可以說這一條魚就是魚群的量子。

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中國科學技術大學副研究員、科普專家袁嵐峰說:「我們統計人數時,可以有一個人、兩個人,但不可能有半個人、三分之一人。我們上台階時,只能上一個台階、兩個台階,不能上半個台階、三分之一個台階。」簡而言之,「我們生活中可以見到的、感知到的事物,包括光與能量的最小單位都能稱之為量子。」
什麼是量子糾纏

曾經,愛因斯坦堅信「上帝不會擲骰子」,萬事萬物都具有確定性。

但根據後面幾十年的研究,真相偏向於上帝是會擲骰子的。微觀世界確實是「概率」的,而不是「確定」的;違反相對論的『鬼魅般的超距作用』也真的存在。

量子糾纏,就是一種「鬼魅般的超距作用」。

量子糾纏是兩個或者兩個以上粒子組成的粒子系統中,粒子相互影響時產生的現象,最特殊的地方在於,即使這些粒子在空間中是相互分開的,它們也可以相互影響。

因此很多人將量子糾纏類比為「心靈感應」,兩個人不相互接觸,也可以相互影響對方。

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網友對「量子糾纏」的理解也是五花八門。

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什麼是薛定諤的貓

科學史上最著名的萌寵——「薛定諤的貓」——其實只是一個思想實驗。奧地利著名物理學家薛定諤提出,將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器里,鐳的衰變存在幾率,如果鐳發生衰變,會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子,貓就會死;如果鐳不發生衰變,貓就存活。根據量子力學理論,由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加,貓就理應處於死貓和活貓的疊加狀態簡單來說這是只既死又活的貓。

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同理,如果你買了一隻基金,只要你不去看,它就處於漲和跌的疊加狀態……這隻既漲又跌的基金就是所謂的「薛定諤基金」......

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什麼是量子計算

俗話說「遇事不決,量子力學」。

量子計算的意思,說通俗一點,就是利用量子力學原理進行計算的技術。同樣,量子計算機就是利用量子計算的硬件系統。量子計算是具有巨大潛在價值的顛覆性的科技發展方向,並且近年來在各方面都取得了快速發展。日前,百度發佈的超導量子計算機「乾始」。

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它集合了量子硬件、量子軟件、量子應用於一體,其中硬件平台搭載10量子比特高保真度超導量子芯片,可為用戶提供穩定的量子計算服務。其中,最核心的量子處理器(芯片)被放在一個名為「極低溫測試平台」的低溫裝置,其最低溫度接近絕對零度(-273℃)。

「這就好比,你越冷靜就會越清醒,算得越快。」百度量子計算研究所所長段潤堯在講解中打趣道。

硬件是核心的一環,但僅有硬件是不夠的。百度量子成立於2018年3月,先後發佈了國內首個雲上量子脈衝系統「量脈」,全球首個雲量一體的量子機器學習平台「量槳」,全球首個雲原生量子計算平台「量易伏」。

此外,「乾始」量子軟件平台支持通過雲服務獲得量子算力,提供產業級量子計算服務。為了簡化量子硬件部署到量子服務的全流程,百度還推出全球首個全平台量子軟硬一體解決方案「量羲」。據稱,「量羲」可提供私有化部署、雲服務、硬件接入等一系列服務,具備適配超導、離子阱等多類型主流量子芯片,可實現量子芯片「即插即用」。

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在神奇的量子力學領域,量子糾纏是一種極為獨特且迷人的現象。當幾個粒子彼此相互作用後,它們就如同被賦予了一種神秘的 「默契」,各個粒子所擁有的特性不再獨立存在,而是綜合成為了整體性質 ,此時,我們無法再單獨去描述各個粒子的性質,只能對整體系統