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王国文:何谓量子纠缠?

王国文:何谓量子纠缠?

何谓量子纠缠?
 
[摘要]本文先介绍量子纠缠的发现简史和如何产生成对纠缠光子的一个例子,接着提出对量子纠缠的解释。鉴于量子初包模型能够合理地综合波粒二象性,其含峰片(实体)与不含峰片(准实体)概念能够无佯谬地解释双缝干涉和其它一切量子干涉现象,因而不像过去毫无线索,现在可以顺藤摸瓜,对世纪不解的量子纠缠之谜给出一个无佯谬的解答。何谓量子纠缠,那是一个初包(微粒)的含峰片与另一个全同初包的不含峰片在特殊条件下的融合形成纠缠,也就是说,它们的不含峰片的交换形成纠缠。这种交换,正好说明像氦原子中奇怪的交换能的来源和解释一切量子纠缠现象。因此,量子纠缠是一种特殊行为和特殊结构,而不是一种神秘的隔空瞬时影响——非定域性。相信非定域性者喜欢说:“当测量一个粒子时,另一个与之关联的粒子会瞬时改变状态,无论它们相距多远。”现在可以说:“当测量一个粒子的含峰片时,必定牵连与之融合的另一个粒子的不含峰片,无论它们的含峰片相距多远。”这个远在天边、近在眼前的诡计已经迷惑了无数物理学家和哲学家大半个世纪。文中还讨论了研究量子纠缠的基本意义,主要包括察看贝尔不等式的谬误,察看量子隐形传输理论的谬误和察看爱因斯坦与玻尔争论的症结。相对论和量子论是现代物理的两大台柱,所谓的非定域性引起这二论的根本冲突,似乎动摇了物理大厦的基础。量子纠缠的这个解释彻底否定了非定域性,复了了这二论的和谐。爱因斯坦称非定域性为鬼魅隔空作用,薛定谔称之为巫术,贝内特比之为伏都(通灵术)。过去科学和巫术的界线分明,近来界线似乎变得越来越模糊了,以致二者开始联姻,有不少物理学家和哲学家虔诚地相信这种巫术,如泽林格和潘建伟认为一千年后也许能隔空传送咖啡杯和大活人。从量子纠缠的上述解释,可以断言,凡支持非定域性的理论都是荒谬的,凡演示非定域性的实验都是编造的,凡借助非定域性的应用都是胡作非为。尤其,策划借非定域性神力搞铺天盖地的量子通信工程是一大笑话。这个流行的非定域性成见还在祸害我们的科学和文化。现在最令人担忧的还是,许多量子力学专家把爱因斯坦对量子力学数学形式体系的一些误解当作正确,而把他的正确认识——量子力学对物理实在的描述不完备,当作错误,另一方面,他们把玻尔坚持量子力学的完备性当作正确,而对他不支持波函数坍缩假设和非定性的立场置若罔闻,由此生出许多错误理论和荒唐的实验演示,这个情况已把量子信息科技的发展引向岐途,尤其是新生的唯信息论者似乎要把物理学变成“无物无理学”。是需要我们清醒考虑这个严重局势的时候了。
 
内容目录
1. 量子纠缠的发现简史
2. 在β-BBO晶体中产生纠缠光子对的计算
3. 量子纠缠的解释
3.1. 量子理论的相对论基础
3.2. 初包模型和量子实体的分类:实体和准实体
3.3. 量子纠缠的解释:不含峰片(准实体)的交换
4. 研究量子纠缠的基本意义
4.1. 察看贝尔不等式的谬误
4.2. 察看量子隐形传输理论的谬误
4.3. 察看爱因斯坦与玻尔争论的症结
5. 结论
 
查阅全文:何谓量子纠缠.pdf
 
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2011-12-09 08:57:43

归档在 量子力学 | 浏览 83 次 | 评论 0 条

王国文://名不副实:制备出八光子纠缠态

 

      2011年在国外显赫媒体上有三篇文章值得我们注意:
其一:八光子GHZ态的实验产生(自然·通信,郭光灿等)
其二:八光子纠缠的观察(arXiv:11056318,潘建伟等)
其三:多光子纠缠与干涉量度术(《现代物理评论》接受,潘建伟等)
 
评论:这些文章中所谓的多光子纠缠都不是名副其实的量子纠缠
建议:开展辩论,以明真相。
 
 
(王国文,北京大学物理学院,2011年12月8日)

附新闻一则(转贴):中科院量子信息重点实验室制备出八光子纠缠态
http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201111/t20111123_125013.html
 
      日前,我校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室取得重大突破,该实验室李传锋、黄运锋研究组成功制备出八光子纠缠态,刷新了世界上多光子纠缠的制备和操作数目记录。该成果在线发表在11月22日的Nature Communications上。
 
      量子纠缠态是实现各种量子信息过程的基础。由于光子具有抗干扰能力强、传播速度快等优点,多光子纠缠态的制备和操控一直是量子信息领域的研究重点。目前世界上普遍利用晶体中的非线性过程来产生多光子纠缠态,由于此过程是概率性的,因此产生多光子纠缠态的难度会随着光子数目的增加而指数增大。在此工作之前世界上报道最多能制备出六光子纠缠态。
 
      研究人员对已有的纠缠光源制备方法进行改进,利用特殊切割的非线性晶体制备出高亮度的双光子纠缠源。新的方法能够把产生的光子对的锥束压缩成一个很小的圆斑,极大地提高了收集效率。他们利用单模光纤收集技术克服了光路稳定性难题并提高了双光子的纠缠度,然后利用偏振分束器实现三个门操作把双光子纠缠态级联成八光子纠缠态,并利用自主研制的十六通道符合分析仪,有效克服了八光子纠缠态的探测分析难题。最后,研究人员通过采用纠缠目击者技术验证了八光子的纠缠特性,并进一步利用产生出的纠缠态完成了八方量子通信复杂性实验。实验结果超越了经典界限,展示了量子纠缠的优越性。
 
      该项成果标志着人们对多光子纠缠的制备与操控达到前所未有的八光子水平,将在量子通信网络、基于纠缠的量子计算等量子信息过程中获得重要应用,同时推动了量子纠缠的特性与分类等基本物理问题的研究。
 
      该项研究获得科技部和国家自然科学基金委的资助。
 
附论文链接:
http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n11/full/ncomms1556.html
 
(中科院量子信息重点实验室、科技处)
 

附评论一则(转贴):23年后,中国科学家再次在《Review Modern Physics》发文
http://www.tianya.cn/publicforum/content/free/1/1416696.shtml
 
    该论文的
第一作者:潘建伟
第二作者:陈增兵
  
  第一通讯单位:
  中国安徽合肥中国科技大学微尺度国家实验室。
  
   《Review Modern Physics》翻译成汉语就是《现代物理评论》。
   该杂志是国际物理学界最权威的综述性评论杂志,有物理学圣经之称。
   一般能在这个杂志上发文,基本都是公认的国际大师级的权威。包括这篇在内,中国只发表过两篇,上一篇也是1985年的事情了。
  
   该杂志影响因子高过美国《科学》和英国《自然》杂志(超过30),其实这个杂志可以称为书,每片文章却是几十至上百页之多,基本上就是当今物理研究热点的总结,几乎都是国际著名物理学家持笔。
  
   科大的这篇文章长约60页。 以此文为两截,基本成就了潘建伟在量子信息技术领域国际领军人物的地位。
  
   同时也标志着中国在量子信息技术领域继续保持国际领先地位。
  
   现代物理评论网站 这是期刊《现代物理评论》(Reviews of Modern Physics)的主页,它隶属于美国物理协会,在美国物理协会的主页中有与它的连接。
http://www.rmp.aps.org/
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