首页 > 浅谈EPR悖论与量子纠缠

浅谈EPR悖论与量子纠缠

发布时间：2021-02-26 来源：文档文库

小中大

字号：

手机查看

浅谈EPR悖论与量子纠缠
EPR佯谬是爱因斯坦同其助手B.波多尔斯基和N.罗森于1935年为论证量子力学的不完备性而提出的悖论。通过一个精巧设计的理想实验，爱因斯坦似乎将狭义相对论与量子力学对立了起来。文章将从EPR悖论出发，探讨其对量子力学发展带来的影响，并通过贝尔不等式和否定贝尔不等式的阿斯派克特实验引入量子纠缠，最后对量子通信作出简单介绍。

标签：EPR悖论；贝尔不等式；阿斯派克特量子纠缠

1 EPR佯谬

1.1 佯谬的来源

EPR佯谬来源于爱因斯坦等人于1935年发表的文章《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗？》的论文。

这篇论文分两个部分，第一部分是爱因斯坦等人给出的完备理论的条件和物理实在的盘判据，以此为前提，他们提出了完备性的必要条件是：物理实在的每个要素都必须在物理理论中有它的对应。而物理实在要素的确定则是能在对物理体系无干扰的情况下准确预测一个物理量的值。随后，这个对物理实在的论述被称为定域实在论。[1][2]
紧接着在第二部分，爱因斯坦等设计了一个关于测量粒子坐标和动量的假想实验，其含义等同于之后玻姆改进的测定自旋实验——设一孤立系统中有一个自旋为0的中性π介子，在t=0时刻衰变为两个自旋为±1/2的粒子A和粒子B。一定的时刻后，粒子A和粒子B完全分离至足够远，不再发生相互作用，二者的自旋都处于±1/2的叠加态。此时我们观察粒子A的自旋，则它的波函数会坍塌到任一状态，而相应地粒子B的自旋也就确定了。

这个精巧的实验显然存在一个不可思议的地方：两个曾经发生但早已不再发生相互作用的体系，通过触动其中的一个体系，可以影响另一个体系，而这另一个体系是不再和第一个体系有什么关联的。倘使二者之间存在着一种不为人所知的关联，那么这关联无疑是一种超距作用，又明显违背了狭义相对论中对光速的描述。

1.2 玻尔的反驳

玻尔认为爱因斯坦等提出的关于物理实在的判据本身存在问题，不足以影响量子力学描述的可靠性。在玻尔看来，把经典物理学体系分离为各个部分的处理方法在量子世界已经失效，只要两个体系联合成一个单一的体系，即使只在一段有效时间内，这样的一个组成过程就不再可分离。他认为，考虑客体和测量仪器之间相互作用的非无限小性，必须把复合体系看成单一的不可分离的整体，整体

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/cb112c32acf8941ea76e58fafab069dc502247b3.html