量子纠缠论文参考文献

别说量子纠缠原理了，就连万有引力的原理都没人能说得出来。能把量子纠缠概念解释正确（不是解释清楚，而是正确）就很不错了。量子纠缠的原理是两粒子被隐形的线（相干合一，应该是轨道）牵制使同步关联，断线就解除关联了（退相干）。

✨编者按：针对于目前大量的灵修，宗教以及商家，偷换量子理论的概念，以达到其目的，特转发张天荣老师的科普系列文章《走进量子纠缠》。本科普系列是想尽量使用通俗的语言，向公众介绍神秘奇妙的‘量子纠缠’。—— 小义子

要认识神秘的量子纠缠，首先要认识神秘的量子现象。

不管是学哪个行业的，大概都听说过奇妙的量子现象。诸如测不准原理啦，薛定谔的猫之类的，在日常生活中看起来匪夷所思的现象，却是千真万确存在于微观的量子世界中。

许多人将听起来有些诡异的量子理论视为天书，从而敬而远之。有人感叹说：“量子力学，太不可思议了，不懂啊，晕！”

不懂量子力学，听了就晕，那是非常正常的反应。听听诺贝尔物理学奖得主，大物理学家费曼的名言吧。费曼说：“我想我可以有把握地讲，没有人懂量子力学！” 量子论的另一创始人玻尔（Niels Bohr）也说过：“如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。”既然连费曼和玻尔都这样说，我等就更不敢吹牛了。

因此，我们暂时不要奢望‘懂得’量子力学。此一系列文章的目的是让我们能够多‘了解’、多认识一些量子力学。因为量子力学虽然神秘，却是科学史上最为精确地被实验检验了的理论，量子力学经历了100多年的艰难历史，发展至今，可说是到达了人类智力征程上的最高成就。身为现代人，如果不曾‘了解’一点点量子力学，就如同没有上过因特网，没有写过email一样，可算是人生的一大遗憾啊。

刚才提及量子现象时，说到了‘薛定谔的猫’，我们的讨论可由此开始。

薛定谔（ dinger ，1887—1961）是奥地利著名物理学家、量子力学的创始人之一，曾获1933年诺贝尔物理学奖，量子力学中描述原子、电子等微观粒子运动的薛定谔方程，就是以他而命名的。

那么，首先我们需要了解，什么是‘叠加态’？

根据我们的日常经验，一个物体某一时刻，总会处于某个固定的状态。比如我说：女儿现在‘在’客厅里，或是说：女儿现在‘不在’客厅里。要么在，要么不在，两种状态，必居其一。然而，在微观的量子世界中，情况却有所不同。微观粒子可以处于一种所谓‘叠加态’的状态中，这种状态是不确定的。例如，电子可以同时位于两个不同的地点：A和B，也就是说，电子既在A，又不在A。电子的状态是‘在’和‘不在’，两种状态按一定几率的叠加。电子的这种混合状态，叫做‘叠加态’。

聪明的读者会说：“女儿此刻‘在’或‘不在’客厅，看一眼就清楚了。电子在A，或是不在A，测量一下不就知道了吗？”说得没错，当我们对电子的状态进行‘测量’时，电子的‘叠加态’不复存在，而是‘坍缩’到‘在A’，或是‘不在A’，两个状态的其中之一。但是，微观与宏观之不同，是在于观测之前。女儿在不在客厅，观测之前已成事实，并不以‘看’或‘不看’而转移。而微观电子坍缩前的状态，并无定论，直到测量它，才因坍缩而确定。这是微观世界中量子叠加态的奇妙特点。

尽管量子现象显得如此神秘。然而，量子力学的结论却早已在诸多方面被实验证实，被学术界接受，在各行各业还得到各种应用，量子物理学对我们现代日常生活的影响无比巨大。以其为基础而产生的电子学革命及光学革命将我们带入了如今的计算机信息时代。可以说，没有量子力学，就不会有今天所谓的‘高科技’产业。

如何解释量子力学的基本理论，仍然是见仁见智，莫衷一是。这点也曾经深深地困扰着它的创立者们，包括伟大的爱因斯坦。微观叠加态的特点与宏观规律如此不同，物理学家如薛定谔也想不通。于是，薛定谔在1935年发表了一篇论文，题为《量子力学的现状》，在论文的第5节，薛定谔编出了一个‘薛定谔猫’的理想实验，试图将微观不确定性变为宏观不确定性，微观的迷惑变为宏观的佯谬，以引起大家的注意。果不其然！物理学家们对此佯谬一直众说纷纭、争论至今。

以下是‘薛定谔猫’的实验描述。

把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后把这个盒子连接到一个装置，其中包含一个原子核和毒气设施。设想这个原子核有50%的可能性发生衰变。衰变时发射出一个粒子，这个粒子将会触发毒气设施，从而杀死这只猫。根据量子力学的原理，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，因此，那只可怜的猫就应该相应地处于‘死’和‘活’ 的叠加态。非死非活，又死又活，状态不确定，直到有人打开盒子观测它。

实验中的猫，可类比于微观世界的电子（或原子）。在量子理论中，电子可以不处于一个固定的状态（0或1），而是同时处于两种状态的叠加（0和1）。如果把叠加态的概念用于猫的话，那就是说，处于叠加态的猫是半死不活、又死又活的。

量子理论认为：如果没有揭开盖子，进行观察，薛定谔的猫的状态是‘死’与‘活’的叠加。此猫将永远处于同时是死又是活的叠加态。这与我们的日常经验严重相违。一只猫，要么死，要么活，怎么可能不死不活，半死半活呢？别小看这一个听起来似乎荒谬的物理理想实验。它不仅在物理学方面极具意义，在哲学方面也引申了很多的思考。

谈到哲学，聪明的读者又要笑了，因为在古代哲学思想中，不凡这种似是而非、模棱两可的说法。这不就是辩证法的思想吗？你中有我，我中有你，一就是二，二就是一，合二而一，天人合一，等等等等，如此而已。

此话不假，因此才有人如此来比喻‘薛定谔的猫’：男女在开始恋爱前，不知道结果是好或者不好，这时，可以将恋爱结果看成好与不好的混合叠加状态。如果你想知道结果，唯一的方法是去试试看，但是，只要你试过，你就已经改变了原来的结果了！

无论从人文科学的角度，如何来诠释和理解‘薛定谔的猫’，人们仍然觉得量子理论听起来有些诡异。有读者可能会说：“你拉扯了半天，我仍然不懂量子力学啊！”

还好，刚才我们已经给读者打了预防针，不是吗？没有人懂量子力学，包括薛定谔自己在内！薛定谔的本意是要用‘薛定谔猫’这个实验的荒谬结果，来嘲笑哥本哈根学派对量子力学，对薛定谔方程引进的‘波函数’概念的几率解释，但实际上，这个假想实验使薛定谔自己，站到了自己奠基的理论的对立面上，难怪有物理学家调侃地说到薛定谔：“薛定谔不懂薛定谔方程！”

到此为止，我们解释了半天‘薛定谔猫’实验的来龙去脉，却只字未提薛定谔的女朋友之事。再此赶快补上这段八卦，以免使读者大失所望。

薛定谔应该具有超凡的个人魅力，风流倜傥，女友无数。要不然怎么会触动舞台剧编导、纽约剧作家马修韦尔斯的灵感，写出了一部‘薛定谔的女朋友’的舞台剧呢？

以下是这个舞台剧2001-2003年在旧金山和纽约演出时的剧照和海报。

《薛定谔的女朋友》是关于爱，性，和量子物理学的一部另类浪漫喜剧。剧作家马修韦尔斯本人，并没有受过超出高中课程的科学教育，但却痴迷于物理学的神秘。他说：”我永远无法进入数学，但我发现它背后的概念，视觉和类比，是如此地引人入胜！”

舞台剧中有这么一段饶有趣味的话：“到底是波动-粒子的二象性难一点呢，还是老婆-情人的二象性更难？”据说薛定谔有很多情妇，也有不少私生子，身边不乏红颜知己。薛定谔的女友和薛定谔的猫一样不确定，薛定谔的婚姻爱情观和他的物理理论一样，不同凡响。据说，薛定谔是个‘多情种子’类的人物，他的情妇虽然多，但他每爱一个女人时，都是真心实意地。也许我们可以用量子力学的语言来作个比喻：薛定谔的感情和性生活，总是处于一个包括很多本征态的复杂叠加态中。一定时期，叠加态‘坍缩’到某个本征态，薛定谔便投入一个女友的怀抱。

但是，在薛定谔众多女友中，有一位很不一般的神秘女人，正是她，成为了这部舞台剧的女主人公。

在1925年圣诞节前，薛定谔像往年一样，来到美丽的、白雪皑皑的阿尔卑斯山上度假，但这次陪伴他的不是太太安妮，而是一位来自维也纳的神秘女友。薛定谔的这位女友神秘莫测，直到八十多年后的今天，也无人考证出她的身份来历。她不是考证者已知的薛定谔情妇中的任何一位。无论如何，在这对情侣共度佳期的时期内，这位神秘女郎极大地激发了薛定谔的灵感，使得他令人惊异地始终维持着一种极富创造力和洞察力的状态。因此，物理学家们说，薛定谔的伟大工作是在他生命中一段情欲极其旺盛的时期内作出的。薛定谔自己也不否认这点，他认为，通过观看这个引人注目的女人，他找到了困惑科学界波/粒二象性看似矛盾的关键。果然，之后的一年内，薛定谔接连不断地发表了六篇关于量子力学的主要论文，提出了著名的薛定谔方程。因此，在享受量子力学带给我们辉煌灿烂的科技成果的今天，我们也应该感谢这位神秘女郎的贡献。

综上所述，是‘薛定谔的神秘女友’，激发了薛定谔天才的想象力和灵感，使其建立了微观世界中粒子的波函数所遵循的薛定谔方程。然后，薛定谔不同意哥本哈根派对波函数的解释，设计了‘薛定谔的猫’的思想实验。用薛定谔自己的话来说，他要用这个“恶魔般的装置”，让人们闻之色变。薛定谔说：看吧，如果你们将波函数解释成粒子的几率波的话，就会导致一个既死又活的猫的荒谬结论。因此，几率波的说法是站不住脚的！

这只猫的确令人毛骨悚然，相关的争论一直持续到今天。连当今伟大的物理学家霍金也曾经愤愤地说：“当我听说薛定谔的猫的时候，我就跑去拿枪，想一枪把猫打死！”

在宏观世界中，既死又活的猫不可能存在，但许多许多实验都已经证实了微观世界中叠加态的存在。总之，通过薛定谔的猫，我们认识了叠加态，以及被测量时叠加态的坍缩。

叠加态的存在，是量子力学最大的奥秘，是量子现象给人以神秘感的根源，是我们了解量子力学的关键。

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量子纠缠可以导致瞬间转移。在我国现阶段公布出来的量子科技研究是由生物学家潘建伟组织的量子通讯及结构力学研究，他曾在港大的一次演说中提起过量子纠缠对身体瞬间转移的想象。他觉得，身体瞬间转移最先要具有一台超强劲的电脑可以扫描仪身体的纠缠不清颗粒，可以上传和接受量子科技动能，而且可以将信息内容再次构型的工作能力。量子纠缠，或称量子科技缠结，是一种物理学状况，是1935年由牛顿、波多尔斯基和罗森明确提出的一种波。

简易的说，量子纠缠便是在两种或两个以上颗粒构成系统软件中互相影响的状况，尽管颗粒在区域上很有可能分离，但危害不会改变。纠缠不清是有关物理学基础理论最广为人知的预测分析。它叙述了两种物体相互之间纠缠不清，即使距离遥远距离，一个颗粒的个人行为可能影响到另一个的情况。当在其中一颗被实际操作（例如量子科技精确测量）而情况产生变化，另一颗也会马上出现对应的模式转变。

随着着这种探索与发现的发生，那时候的物理问题已经不能对他们开展表述，当然，也就必须新的专业知识，这个时候，意大利人海洋之灾明确提出了“量子论”，打开了物理的新大门口，根据量子论，大家也发觉原来的物理问题，许多都被刷新了。此外，构成世间的分子和原子逐渐变的更为栩栩如生，各种各样匪夷所思的新状况，也随着物理学的发生，而逐渐一一拥有新的回答。

可是，由于物理学具备可变性，这也致使许多研究者在完成有关研究的情况下，发生了许多的异议见解，自然，关键势力分成两派，一派是适用物理学的，另一派是坚决反对的，牛顿便是反对党的知名人物。除开牛顿，许多生物学家也对量子纠缠有兴趣，比如说，在2015年的情况下，国际性学术期刊《自然》上，发布了一篇有关于量子纠缠的研究毕业论文，来源于西班牙技术性高校的研究人员表明，她们进行了无系统漏洞的贝尔不等式认证实验，这也证实，量子纠缠确实存有。并且在牛顿研究量子纠缠的历程中，牛顿也觉得，量子纠缠是可以让人们完成瞬间移动的，是啥意思呢？简易而言，便是人们可以不会遭受速率的拘束，可以前往一切一个想要去的地区

假设一个零自旋中性π介子衰变成一个电子与一个正电子。这两个衰变产物各自朝着相反方向移动。电子移动到区域A，在那里的观察者“爱丽丝”会观测电子沿着某特定轴向的自旋；正电子移动到区域B，在那里的观察者“鲍勃”也会观测正电子沿着同样轴向的自旋。

在测量之前，这两个纠缠粒子共同形成了零自旋的“纠缠态” ，是两个直积态（product state）的叠加，以狄拉克标记表示为

其中，

分别表示粒子的自旋为上旋或下旋。在圆括弧内的第一项表明，电子的自旋为上旋当且仅当正电子的自旋为下旋；第二项表明，电子的自旋为下旋当且仅当正电子的自旋为上旋。两种状况叠加在一起，每一种状况都有可能发生，不能确定到底哪种状况会发生，因此，电子与正电子纠缠在一起，形成纠缠态。

假若不做测量，则无法知道这两个粒子中任何一个粒子的自旋，根据哥本哈根诠释，这性质并不存在。这单态的两个粒子相互反关联，对于两个粒子的自旋分别做测量，假若电子的自旋为上旋，则正电子的自旋为下旋，反之亦然；假若电子的自旋下旋，则正电子自旋为上旋，反之亦然。

量子力学不能预测到底是哪一组数值，但是量子力学可以预言，获得任何一组数值的概率为50%。

粒子沿着不同轴向的自旋彼此之间是不相容可观察量，对于这些不相容可观察量作测量必定不能同时得到明确结果，这是量子力学的一个基础理论。

在经典力学里，这基础理论毫无意义，理论而言，任何粒子性质都可以被测量至任意准确度。贝尔定理意味着一个事实，一个已被实验检试的事实，即对两个不相容可观察量做测量得到的结果不遵守贝尔不等式。因此，基础而言，量子纠缠是个非经典现象。

不确定性原理的维持必须倚赖量子纠缠机制。例如，设想先前的一个零自旋中性π介子衰变案例，两个衰变产物各自朝着相反方向移动，分别测量电子的位置与正电子的动量，假若量子纠缠机制不存在，则可借着守恒定律预测两个粒子各自的位置与动量，这违反了不确定性原理。由于量子纠缠机制，粒子的位置与动量遵守不确定性原理。

由于量子纠缠机制，粒子的位置与动量遵守不确定性原理。

从以相对论性速度移动的两个参考系分别测量两个纠缠粒子的物理性质，尽管在每一个参考系，测量两个粒子的时间顺序不同，获得的实验数据仍旧违反贝尔不等式，仍旧能够可靠地复制出两个纠缠粒子的量子关联。

历史

阿尔伯特·爱因斯坦于 1935 年在与鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森的联合论文中首次讨论了量子力学关于强相关系统的违反直觉的预测。

在这项研究中，三人制定了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论（EPR 悖论），这是一个思想实验，试图表明“波函数给出的物理现实的量子力学描述是不完整的”。

然而，三位科学家并没有创造纠缠这个词，也没有概括他们所考虑的状态的特殊性质。

根据 EPR 论文，Erwin Schrödinger用德语给爱因斯坦写了一封信，他在信中使用Verschränkung这个词（他自己翻译为纠缠）“来描述相互作用然后分离的两个粒子之间的相关性，就像在 EPR 实验中一样。”

此后不久，薛定谔发表了一篇定义和讨论“纠缠”概念的开创性论文。

在论文中，他认识到了这个概念的重要性，并表示： “我不会称 [纠缠] 为一种，而是量子力学的特征，强制其完全背离经典思想的一种。” 和爱因斯坦一样，薛定谔也不满意纠缠的概念，因为它似乎违反了相对论中隐含的信息传输速度限制。

爱因斯坦后来著名地嘲笑纠缠为“ spukhafte Fernwirkung ”或“幽灵般的远距离动作”。

EPR 论文引起了物理学家的极大兴趣，这激发了关于量子力学基础的许多讨论（也许最著名的是玻姆对量子力学的解释），但其他已发表的工作相对较少。

尽管引起了兴趣，但直到 1964 年，约翰·斯图尔特·贝尔 (John Stewart Bell)证明了他们的一个关键假设，即局部性原理，应用于 EPR 希望解释的隐藏变量类型时，才发现 EPR 论证中的弱点在数学上是不一致的与量子理论的预测。

具体来说，贝尔证明了一个上限，见于贝尔不等式，关于在任何服从局部实在论的理论中可以产生的相关强度，并表明量子理论预测某些纠缠系统会违反这个极限。

他的不平等是实验可测试的，并且已经有不少相关的实验，开始的开创性工作斯图尔特·弗里德曼和约翰·克劳泽在1972年和阿兰·阿斯佩在1982年的实验中早期的实验突破是由于卡尔·科赫；

谁已经在 1967 年提出了一种装置，其中从钙原子连续发射的两个光子被证明是纠缠的——这是可见光纠缠的第一个例子。

这两个光子以比经典预测更高的概率通过径向定位的平行偏振器，但与量子力学计算在定量上具有相关性。他还表明，相关性仅随偏振器设置之间的角度（作为余弦平方）而变化，并且随着发射光子之间的时间滞后呈指数下降。

Kocher 的装置配备了更好的偏振器，被 Freedman 和 Clauser 使用，他们可以确认余弦平方相关性，并用它来证明对一组固定角度的贝尔不等式的违反。所有这些实验都表明与量子力学一致，而不是局部实在论原理。

几十年来，每个人都至少留下了一个漏洞，可以通过这个漏洞质疑结果的有效性。然而，2015年进行了一项同时堵住检测漏洞和局部漏洞的实验，被誉为“无漏洞”；这个实验肯定地排除了一大类局部现实主义理论。

Alain Aspect指出，“设置独立漏洞”——他称之为“牵强”，然而，一个“不容忽视”的“残余漏洞”——尚未关闭，自由——意志/超决定论漏洞是不可关闭的；俗话说“没有实验，再理想，也可以说是万无一失”。

贝尔的工作提出了使用这些超强相关性作为交流资源的可能性。它导致了1984年发现的量子密钥分发协议，最有名的BB84由查尔斯H.贝内特和吉勒臂章通过阿尔图尔·埃克特。尽管不使用纠缠，但 Ekert 的协议使用违反贝尔不等式作为安全性证明。

以上内容参考 百度百科-量子纠缠

我认为目前是不可能的；主要是现阶段我国的科学技术还没有到达那种水平，而且相距遥远的两个量子所呈现出的关联性也有着一定的差别。