怎样才能避免量子纠缠
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/22 15:09:04
怎样才能避免量子纠缠
怎样才能避免量子纠缠
怎样才能避免量子纠缠
量子纠缠是一种量子力学现象,其定义上描述复合系统（具有两个以上的成员系统）之一类特殊的量子态,此量子态无法分解为成员系统各自量子态之张量积.
具有量子纠缠现象的成员系统们,在此拿两颗以相反方向、同样速率等速运动之电子为例,即使一颗行至太阳边,一颗行至冥王星,如此遥远的距离下,它们仍保有特别的关联性（correlation）；亦即当其中一颗被操作（例如量子测量）而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化.如此现象导致了“鬼魅似的远距作用”（spooky action-at-a-distance）之猜疑,仿佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般,似与狭义相对论中所谓的局域性（locality）相违背.这也是当初阿尔伯特·爱因斯坦与同僚玻理斯·波多斯基、纳森·罗森于1935年提出以其姓氏字首为名的爱波罗悖论（EPR paradox）来质疑量子力学完备性之缘由.
量子纠缠并非信息传递,事实上信息不可能从一个粒子传到另一个粒子.即使用光速将它们分开,信息也不可能在你测量时从一个地方传到另一个地方. 量子力学是非定域的理论,这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应.量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态.纠缠态之间的关联不能被经典地解释.所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联.量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用. 多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态,而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态.历史上,纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中.纠缠态对于了解量子力学的基本概念具有重要意义,近年来已在一些前沿领域中得到应用,特别是在量子信息方面.例如,量子远程通信. 目前,我国科学家潘建伟已经成功的制备了5粒子最大纠缠态.
【*】 纠缠态作为一种物理资源,在量子信息的各方面,如量子隐形传态、量子密钥分配、量子计算等都起着重要作用.然而,受实验条件限制和不可避免的环境噪声的影响,制备出来的纠缠态并非都是最大纠缠态:另一方面,纯纠缠态受环境的消相干作用也会退化成为混合态.使用这种混合纠缠态进行量子通信和量子计算将会导致信息失真.为达到更好的量子通信或量子计算效果,需要通过纠缠纯化技术将混合纠缠态纯化成纯纠缠态或者接近纯纠缠态.因此,如何提纯高品质的量子纠缠态是目前量子信息研究中的重要课题.