第445章 前往银河中心

因为这里就要涉及到一个问题,那就是信息到底是什么!科学界一个比较认可的定义是数学家香农在一篇论文提到的:信息,就是用来消除随机不确定性的存在。

举个例子,一个箱子里有一只手套,我们不知道是左手套还是右手套,是不确定的。在我们打开箱子之后,会看到手套反射出来的光子,这个光子就是信息,而正是这个信息消除了到底是左手套还是右手套的不确定性,我们也会得到一个确定的结果。

而量子纠缠速度快,但整个过程并没有传递任何信息,而信息是通讯中必不可少的要素,没有信息就不能称之为通讯。

不过,物理学上对于量子纠缠的定义,总会给人一种抽象的感觉,那么到底该如何具体理解量子纠缠呢?

还拿刚才所说的箱子里的手套来打比方。箱子里有两只手套A和B,手套到底是左手套还是右手套我们并不知道,是随机的。那么,理论上分析,两只手套的状态就会有四种可能性,也就是四种组合,分别是:左左,右右,左右,右左。

这就相当于微观世界的微观粒子,比如说电子,有上旋和下旋两种属性一样,两个电子也会有四种自旋组合形式。

不过对于微观世界的电子来讲,如果两个电子靠得足够近,就会发生一些变化,会释放出光子,同时这两个电子就会形成纠缠状态。正如量子纠缠的定义那样,纠缠之后的两个电子就不再表现单个属性,原来的四种可能的组合就会变成两种可能组合了,因为纠缠中的电子自旋状态一定是相反的,方向只有“上下”或者“下上”两种可能。

此时,即便我们把两个纠缠中的量子分开,让它们相距很远,两者之间的纠缠状态依旧存在。而当我们试图观测其中一个电子的自旋方向时,如果发现是朝上,那么我们立刻就能知道另一个电子的自旋是朝下的,根本不用观测另一个电子就知道。

这里需要强调一点,在我们所在的宏观世界,不管我们观测与否,手套的状态其实早就客观存在了,不会因为我们的观测受到任何影响,我们看到的只是早就存在的确定状态而已。

但是在微观世界就不同了。在我们观测之前,电子的自旋方向并不是客观存在的,而是随机的,是处于“同时上旋和下旋”的叠加态中,当我们观测的一瞬间,电子自旋才会从叠加态坍缩为“要么朝上,要么朝下”的确定状态。

不仅仅是光子,其他微观粒子,比如说光子,中子等都可以具备量子纠缠现象。

(本章完)