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看来，不懂量子纠缠来加密的人太多了
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原理很简单：
一对量子纠缠状态的光子就像一对有心理感应的孪生兄弟一样。你把其中一个兄弟放在宇宙这一边，另外一个兄弟放在宇宙的另外一边。
当一个兄弟笑了一下，另外一个兄弟也会同时笑一下。一个兄弟哭一下，另外一个兄弟也会哭一下。几乎是同时的，现在科学，还没有发现之间有多大的时间差。这个心理感应的传递速度比光速快多了，而且没有发现他们是通过什么机制联系的。
如果用这个现象来传递信息的话，那么信息传递就是瞬时的。但是可惜，这个现象是不能用于传递信息。因为什么？量子的不确定性！
简单一点来说，你无法让孪生兄弟哭一下还是笑一下。你给他们讲个笑话，他们可能会哭，也能会笑。你打他们一顿，他们同样也会笑，或者哭。或者说，这兄弟两个根本就是一个傻子！
但是他们会同时哭，或者同时笑，这个要素可以做为密钥来传递数据，这个密钥只与时间相关。比如一个兄弟哭了，你用这个信息把数据加密传递过去，并且把时间写在上面。接受方看一下时间，然后再查看一下手中的孪生兄弟的记录，就知道他当时是哭了。就用哭这个信息来解密数据。
所以说量子加密的好处在于，密钥根本就不会在线路上传输。只需要事先把孪生兄弟两个放在两个地方就可以了。
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会不会有三个兄弟
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随着计算机越来越快，加密越来越难。量子通信迟早要上的
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量子纠缠应该是在更高维度实现的。。。
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害人的政治 发表于
量子纠缠应该是在更高维度实现的。。。
同感，如果在我们所认知的维度内无法观测，很可能是更高维度上进行的。
人类会不会因此触碰到高维度的智慧文明呢？
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有16个纠缠量子就可以实现8位数字信息传递。状态有变化为1，没变化为0，用二进制就可以传信息了。
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本帖最后由 pershine 于
19:31 编辑
醉石 发表于
同感，如果在我们所认知的维度内无法观测，很可能是更高维度上进行的。
人类会不会因此触碰到高维度的智 ...
我们只能通过数学了解其他高维的存在，却无法进入那个维度，但这并不妨碍我们利用这个维度。
就像二维世界的科学家可以通过数学来证明3维的存在，却无法脱离二维进入三维，但这并不影响他们利用第三维来打破二维世界两点之间直线最短这个定律，他们只要弯曲二维空间，就可让二维两点重合，而这种弯曲形态，在三维世界很容易观测，在二维世界却观测不到，他们只是惊奇的发现，原本要走好久才能到达的点，突然诡异的出现在了眼前。
& && &&&也许量子通讯，那些奇异的现象是一个我们无法进入的维度在搞怪，如果我们是那个维度的人，就能像看二维空间弯曲一样，很容易观测到这一切。
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本帖最后由 tuzhua 于
21:04 编辑
算了，没看完就回复，向LZ道歉了
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sijale 发表于
随着计算机越来越快，加密越来越难。量子通信迟早要上的
但是量子计算机是否能破译量子通讯？ 谁能解释一下
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tuzhua 发表于
老兄, 你这个也科普也太民科了吧, 至今还没有理论能够控制量子的形态。 一切全凭老天爷的想法，就拿你的例子 ...
你绝对只看了人家的前两段内容。
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sijale 发表于
随着计算机越来越快，加密越来越难。量子通信迟早要上的
不至于。除非量子计算机白菜化了。
密匙长度加上去，加密只增加一点难度，解密的难度就是天文数字增加。
比如256位AES增加到512位密匙。那个难度何止增加2^256=1.1579e+77倍？打个比喻，宇宙中物质分割成沙粒大小都未必有这个数字大。（没细估算，只是打个比方）
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当然，破解工作因为有熵分布等方法存在，难度大为减小，想做到100%保密还得量子通信。
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tuzhua 发表于
老兄, 你这个也科普也太民科了吧, 至今还没有理论能够控制量子的形态。 一切全凭老天爷的想法，就拿你的例子 ...
加密的话不需要控制量子的形态吧，只要知道量子表现出来的是哭还是笑就行了
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pershine 发表于
你绝对只看了人家的前两段内容。
大意了, 没看完帖子就发言， 检讨检讨
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害人的政治 发表于
加密的话不需要控制量子的形态吧，只要知道量子表现出来的是哭还是笑就行了
只看了前2段就回复了，呵呵，没看到后面的。LZ说的没错
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那就是存在比光速更快的而没被发现的东东，心灵感应不就是脑电波共振吗
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gotohell 发表于
有16个纠缠量子就可以实现8位数字信息传递。状态有变化为1，没变化为0，用二进制就可以传信息了。
只能解调而没有办法调制的东西，算不上信息传递。
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gotohell 发表于
有16个纠缠量子就可以实现8位数字信息传递。状态有变化为1，没变化为0，用二进制就可以传信息了。
一个量子可以有不止两个的量子态，量子计算机之所以比现在的计算机更高效，更多的量子态是一个关键。
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gotohell 发表于
有16个纠缠量子就可以实现8位数字信息传递。状态有变化为1，没变化为0，用二进制就可以传信息了。
你不观察怎么知道状态？
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LZ的意思是人类还没有办法实现人工精确可控量子翻转吗？
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李楠01 发表于
LZ的意思是人类还没有办法实现人工精确可控量子翻转吗？
可控了量子力学就被推翻了。
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李楠01 发表于
LZ的意思是人类还没有办法实现人工精确可控量子翻转吗？
上帝会掷骰子
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感谢楼主的科普。也要感谢7楼。
处在宇宙两端的一对量子都可以联络，这个太神奇了，突破了世界观。。。
真送到宇宙两端他们还可以联络吗？这个不可能用实验证明吧，是根据什么理论推论的
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该死的量子力学！
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楼主的科普真形象生动，一下就明白了量子纠缠加密的原理。只是这需要通讯双方的时间非常同步（依靠精准实现），而且对各自所领养的一窝量子（拆分的纠缠量子对太少没有实用意义）的状态记录也非常精准才行。
感觉现在所说的量子通讯不仅仅是说纠缠量子对的加密吧？这好象只是量子通讯的一个方面？
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量子力学，实在无法解释
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智商太低，没看懂。
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关键是懂得的人也没有几个{:soso_e113:}
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这种方式 我的理解是 密钥是真正的随机的 且无法截获的
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hswz 发表于
会不会有三个兄弟
目前最多是8兄弟，就是潘建伟搞的
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LZ讲的灰常通俗易懂！八错{:cha:}
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感谢楼主科普，这么言简意赅
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xtal 发表于
这种方式 我的理解是 密钥是真正的随机的 且无法截获的
不是太懂，但有个设想，现在信息拆分为0和1，就能实现通讯，如果把量子的哭和笑定义成0和1，在单位时间段记录下量子的哭和笑，因为量子的哭和笑是随机的，所以密钥式随机的，那发信的人只要发送准确的时刻，就能用哭和笑编译成信息，这样不就能传递信息，而不需要去人为改变量子的哭和笑
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其实目前的量子纠缠通讯，就是利用高维空间来传递密钥，真正要加密、传送、解密的信息本身，还是在三维时空中传递的。
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guizhenchao 发表于
不是太懂，但有个设想，现在信息拆分为0和1，就能实现通讯，如果把量子的哭和笑定义成0和1，在单位时间段 ...
你这实现的不是通信，而是通信的加密。
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楼主你说反了
是这个从笑变哭 那个就从哭变笑
一对纠缠 就能传播信息了 但是 这个实际上是违反相对论的 所以量子纠缠确实应该是高维度的一种现象在三维世界的表现
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还有楼主 你解释 量子加密页好像不大对
量子加密 实际上基于这个原理 你不能在不影响量子状态的情况下来观测量子（一观测就改变）
所以你只要观测了 量子状态就改变了&&我也就知道你在偷我的信息了 我就可以断开链路 所以保密性好
量子加密 和量子通讯 量子计算机 是利用量子的不同特性 是不大一样的 不能混在一起
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本帖最后由 kingskill 于
12:08 编辑
还有楼主 你解释 量子加密页好像不大对
量子加密 实际上基于这个原理 你不能在不影响量子状态的情况下来 ...
这位童鞋说得对。:victory:
你不能观测它，你只要一观测它，它就会塌缩（也就是状态确定下来了）。
现在还没有到可以观测“哭”和“笑”的程度（俺很怀疑是不是永远也做不到），只是看这颗光子是塌缩了，还是没塌缩。没塌缩也是一种状态，是和“哭”与“笑”无关的一种叠加态，即“又哭又笑”或“非哭非笑”。
在你观测之前，光子处于这种“又哭又笑”的状态中（具体科普请百度——薛定谔的猫）。目前潘老师做到的是把8颗“又哭又笑”光子密钥融入信息传递，作为加密手段。一旦信息在途中被截获，只要截获者复制或打开，都会使这8颗光子塌缩，8颗各自塌缩成不同的“笑”和“哭”，而接收方只要查一下接收的信息，看看有没有塌缩，就能知道信息是否被半路截获了。
8颗光子纠缠，意味着我们目前可以把4颗光子各自放在4颗卫星上，另外4颗放在地面上（天上的4颗和地上的4颗分别两两对应纠缠），然后接下来再突破千公里传输，那么就可以进入量子无线加密通信的实用阶段。以后再也没有国家有能力截获到我们的卫星传递的信息了。即使截获到也没用，除非他们永远不打开（即探测），否则只要他们一打开信息，光子塌缩，即密钥自毁，没有了光子密钥，你还玩什么。:D 注意，所谓的量子计算机也是无法破解光子密钥自毁之后的信息的，因为你无法反推出光子密钥塌缩之前的状态，即“叠加态”！
所以咱们才说潘老师的团队成果牛叉大发了。:D
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laidaocd 发表于
简单说，我用叠加态的光子对信息进行加密，然后email给我朋友。
你如果通过某种方式（比如黑客入侵）截获了这email，只要你打开它，email里的那个叠加态光子就会塌缩，要么哭要么笑，而信息就成了乱码（因为叠加态消失了=密钥自毁了）。你如果要对这堆乱码进行破解，你至少需要把塌缩的光子恢复成叠加态，而这实际上是不可能的。当然，在你打开email的时候，我的邮箱和我朋友的邮箱里的email也同时变成了乱码，但没关系，我们还可以再约定时间和发送方式再发送，避开你的跟踪和截获就可以。
如果你没有截获并打开这email，email正常发到我朋友邮箱了，那么我朋友只需要用处于叠加态的光子密钥对信息进行解密就可以了。解密动作不涉及对叠加态的光子进行探测的问题。
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科学家证实量子纠缠 或打破爱因斯坦光速不变原理
文章来源：云浮在线
发布时间： 23:13:52
[原标题：科学家证实量子纠缠 或打破爱因斯坦光速不变原理]
荷兰科学家领导的国际科研团队证实量子纠缠 或打破爱因斯坦光速不变原理 量子真的也纠结！近一个世纪以来，科学家一直在为&量子纠缠&(quantum entanglement，有译为&量子缠结&现象)而纠缠不休，因为这种微观物理现象似乎不遵守物理学基本定律&&光速不变，而被爱因斯坦斥为&幽灵般超距作用& 。今年年初，&量子纠缠&还被列为&21世纪十大待解科学谜团&之一。 但是，在最近在一个具有里程碑意义的研究中，一名荷兰科学家领导的国际科研团队表示，他们的实验据说可以证明量子力学最根本的理论之一：物质的确可以远隔万里却互相作用。这或许会打破爱因斯坦著名的&上帝不掷骰子&的说法，有科学家表示，该研究证实微观世界中成对的亚原子粒子( sub-atomic particle)之间存在逾越时空的信息传递方式。
&量子纠缠&视为21世纪十大未解科学谜团之一 据《纽约时报》10月22日报道，荷兰代尔夫特理工大学(Delft University of Technology)的科学家采用贝尔实验方法，证实相距1.3公里的成对电子之间存在&量子纠缠&。 一个半月前，观察者网已经报道贝尔实验原理，这项研究可能宣告爱因斯坦隐变量理论出局。 而荷兰代尔夫特大学的用贝尔实验证实了量子纠缠的研究，周三在国际权威科学杂志《自然》上公布，进一步证实了一个爱因斯坦曾经公开拒绝的想法。这一发现是对古典物理称为&定域性原则&（locality）的基本原则又一攻击。其定律指出，一个物体只能被它周围的环境直接影响。 进行该研究的首席科学家罗纳德汉森(Ronald Hanson)教授说，量子论必须承认&幽灵般的远程效应&，他也拒绝接受&宇宙可以表现得如此奇怪，如此显着地随机&这一概念。
荷兰代尔夫特大学科维理纳米科学研究所物理学家罗纳德&汉森 互相分散的粒子可以被完全&纠缠&，其结果是，无论两个粒子之间的距离是多少，测量一个粒子几乎同时会影响到另一个。爱因斯坦对这一说法更是嗤之以鼻，他对量子理论引入的不确定性不以为然，认为量子理论具有上帝玩骰子的暗示。 但自20世纪70年代起，物理学家一系列准确的实验正在不断地消除疑虑&&一些被称为毛病的另类解释&&即使相隔整个宇宙，两个已经纠缠的粒子可以立刻互动。 由荷兰代尔夫特大学的科维理纳米科学研究所，物理学家罗纳德&汉森领导，以及来自西班牙和英国的科学家加盟进行的新实验为量子力学以下理论提供了最有力的证明：由亚原子粒子纤维组成的奇怪世界的确存在，其中的物质在没有被观察之前，不具有任何形式，并且，时间不但向前行进也向后行进。 物理学家约翰&斯图尔特&贝尔1964年首先设计一个实验作为证明&&幽灵般的远程效应&真实存在&的一种方法，因此，研究人员把他们的实验称为&没有毛病的贝尔测试&。 &自上世纪70年代，这些测试就已经完成，但总是需要分外的假设，&汉森博士说。&现在我们已经证实了幽灵般的远程效应的确存在。& 根据这些科学家的论断，他们现在已经排除了所有可能的所谓隐变量，那些根据经典物理定律，可能解释远距离纠缠的隐变量。 代尔夫特大学的研究人员能够把相距1.3公里的两个电子纠缠起来，然后在它们之间传递信息。物理学家使用&缠结&一词讲明他们使用某些方法来生成成对的粒子，其结果是它们彼此之间不独立。科学家们把两颗钻石划分放在代尔夫特理工大学校园内的两侧，距离1.3公里。 每块儿钻石含有一个可以俘获单个电子的微小空间，此空间具有一种称为&自旋&的磁性，然后用微波和激光能的脉冲来纠缠，并测量电子的&自旋&。 校园的两侧设有探测器，两个电子之间的距离确保做测量的同时，信息无法以传统的方式交流。 &我想这是一个设计完美，巧妙的实验，将有助于推进整个领域，&麻省理工学院物理学家大卫&凯泽(David Kaiser)说，他没有参与这项研究。然而，凯泽博士，和另一组物理学家正准备明年进行一个更加雄心壮志的实验，不久将截取和测量宇宙最边缘的光。他还说，他认为荷兰实验并没有解答所有的疑问。 测试发生在一个令人费解的和奇特的领域。根据量子力学，直到粒子被测量或以某种方式观察到它们的时候才具有可以验证的属性。直到这时，它们可以同时出现在两个或更多的地方。但是，一旦测得，它们塌陷成一个更经典的现实，只有一个位置。
爱因斯坦错了么？ 证实存在逾越时空和超光速现象 另据英国《每日邮报》10月21日报道，汉森教授说：&当看到两个电子发生纠缠时，真是很有趣。& 汉森教授的研究组在实验中观察电子的&旋转&磁特性(spinning)，此特性有&上旋&(up)或&下旋&(down)的两种表现。 汉森教授描述道：&两个电子都是同时上下，观察其中一个总是下旋，另外一个上旋。两者完美地相互关联，当观察一个具有的磁特性时，另一个永远是相反的特性。即使另一个电子在银河系另一端的火箭上，它们之间的这种影响也是瞬时的。& 汉森教授的研究组解释，他们在该研究中消除了造成产生其他作用的隐藏变量，如将电子置于微小钻石槽中，消除了主要的贝尔实验&毛病&(loophole)，因此所检测的电子间不可能存在任何&秘密&通信机会，也不存在受检电子被误认为代表其他所有周围粒子的情况。 《每日邮报》说，这项实验讲明成对的亚原子粒子之间存在一种逾越时空的看不见连接。这是一项具有历史意义的实验，因为它为人们找到最明确的证据说明这种量子效应，证实曾被爱因斯坦认为的著名&幽灵般超距作用&是实实在在的。 虽然爱因斯坦认为这是不可能发生现象，他觉得空间中两点之间的信息传递速度不可能比光速快，但是实际上，发生量子纠缠的一个亚原子粒子可以立刻影响到另一个，无论二者相隔多远，这种信息传递速度为超光速。 伦敦大学学院(University College London)纳米技术专家约翰莫顿(John Morton )教授认为，这是令人激动的结果，尽管有些科学家委曲接受这样的事实：量子物理真的可以产生爱因斯坦所认为的&幽灵般超距作用&。 对于一些物理学家，尽管新的实验声称&无毛病&，事情还没有完全结束。&这项实验已经很漂亮地堵住了三大毛病中的两个，但三分之二是不是三分之三，&凯泽说。&我十分信赖，量子力学是大自然的正确描述。但是，坦率地说，我们还不到使用最强烈的语气说话的地步。
荷兰代尔夫特理工大学的科学家采用贝尔实验方法，证实相距1.3公里的成对电子之间存在&量子纠缠&。 向&量子互联网&实用化前进一步 这项实验具有深刻意义，会引发具有挑战性的哲学问题。英国伯明翰大学(Birmingham University)凯伊邦格斯(Kai Bongs)教授认为，这项研究不但向人们展示量子现象与传统经验之间的差异有多大，而且具有开发超级安全加密通信技术的实际意义。 《纽约时报》报道称，这个实验不仅仅证实了量子力学反常识的理论，也是朝着所谓的&量子互联网&的实际应用前进了一步。目前，面临功率强大的计算机建构在大数因子剖析能力基础上的加密技术和另一些有关策略所具有挑战性，互联网的安全性和电子商务的基础设施很令人头疼。 像汉森一样的研究人员设想一个由链状纠缠粒子围绕整个地球而形成的量子通信网络。这种网络能够安全地共享加密密码，并且绝对能够监测到窃听的企图。 观察者网注意到，在量子网络研究领域，中国科学家处在世界领先水平。中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组，日前成功实现确定性单光子的多模式固态量子存储。该成果在国际上首次实现量子点与固态量子存储器两种不同固态系统之间的对接，并实现了100个时间模式的多模式量子存储，模式数创造世界最高水平，为量子中继和全固态量子网络的实现打下了坚实的基础。 延伸阅读： 今年科学家对量子纠缠还有哪些研究？ 量子瞬间传输中国人又近了一步 《科技日报》3月5日报道，如果你能拥有一项超能力，你会选择什么？信赖&瞬间移动&会是不少人儿时的梦想。这种超能力在物理学上并非不可能。如果我们能够对组成物体的每一个粒子进行测量，然后在目的地用同样的粒子完全复制其状态，就可以得到一模一样的物体。如今，中国科学家在这项技术上取得了重大突破。 今年2月26日，《自然》杂志发表封面文章，介绍了中国科技大学潘建伟项目组的&多自由度量子体系的隐形传态&研究。通俗地说，这一技术可以让科学家在异地瞬间获知粒子状态，从而开启了瞬间传输技术的大门。 5日的政协小组会上，全国政协委员潘建伟用一个比喻解释了这项研究：&从合肥带到北京一个保险箱，钥匙忘带了。于是我请合肥的同事测量一下钥匙，告诉我；我在北京复制它。& &量子隐形传态&的原理是基于&量子纠缠&。 中科大网站介绍说，1997年，国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验验证，该工作随后与伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构等影响世界的重大科技成果一起入选了《自然》杂志&百年物理学21篇经典论文&。 然而，以往所有的实验实现都存在着一个根本的局限，即只能传输单个自由度的量子状态，而真正的量子物理体系自然地拥有多种自由度的性子，即使是一个最简单的基本粒子，如单光子，它的性子也包括波长、动量、自旋和轨道角动量等等。 潘建伟对科技日报介绍说：&测量一个自由度，不干扰其他自由度，很困难。好比测量身高，尺子一拉，体重就受了影响。& 中科大此次就是进一步发展出了&非摧毁性的测量技术&。经过多年艰苦起劲，研究人员成功制备了国际上最高亮度的自旋-轨道角动量超纠缠源、高效率的轨道角动量测量器件，突破了以往国际上只能利用两光子轨道角动量的局限，搭建了6光子11量子比特的自旋-轨道角动量纠缠实验平台，从而首次让一个光子的&自旋&和&轨道角动量&两项信息能同时传送。 量子纠缠或许存在&金发女孩效应& 《科技日报》10月13日报道，就像童话故事《金发姑娘和三只熊》中所描述的，凡事都应有度，而不能逾越极限，按照这一原则行事产生的效应，人们称之为&金发女孩效应&。一项新研究预测，量子纠缠（物质与光之间相互作用的状态）也存在这种效应，并提出宇宙在&既不太快也不太慢&的情况下起源。 据物理学家组织网报道，通过研究物质和光同时存在的系统（包括宇宙在内），研究人员发现，以适中的速度经历量子相变会产生最富厚、最复杂的结构。这些结构类似于平滑、朴陋的空间中的&缺陷&。研究结果发表在美国物理学会主要会刊《物理评论A》上。 在日常世界中，一种物质可以在不同的温度条件下经历相变，例如水可以在足够热或足够冷的条件下变成水蒸气或冰。但是在量子世界中，一个系统可以在绝对零度的情况下经历相变，只要改变光和物质之间互相作用的量就可以。这种相变会产生量子纠缠。 科学界普遍认为，宇宙中星团、行星系统、星系等结构的降生源于量子相变，而且经历相变的速度越快，产生的结构就越多。最新研究否认了这种说法。 &我们的研究认为宇宙是在适中的速度中被&烹饪&出来的。&研究者之一、美国迈阿密大学物理学教授尼尔&约翰逊说。他把经历量子相变时光和物质高度纠缠的结构比作加热牛奶和燕麦时从无到有形成的粥块。如果以恰好的速度经历相变，这种结构会更为复杂，这类似于以恰好的速度烹饪时，粥块会更好吃。 该研究涉及多种规模不同的光与物质同时存在的系统，而且它所预测的量子纠缠的&金发女孩效应&可以在理想的条件下通过实验设备实现。研究人员正试图确定能够产生加强的量子纠缠效应的准确条件，以供其他研究人员在实验环境中实现他们所预测的情况。 最新研究为如何产生、控制和利用量子纠缠带来了启发，也为开启超快量子计算、超安全量子密码、高精度量子计量学以及量子态隐形传输等下一代未来技术提供了钥匙。 美日科学家发现时空可能来自量子纠缠 腾讯太空5月30日报道，东京大学科维理宇宙物理学与数学研究所科学家Hirosi Ooguri称时空的出现可能来自量子纠缠，量子纠缠是个深奥的问题，关系到广义相对论和量子力学，比如黑洞信息悖论等。根据科学家的研究发现，光量子纠缠和时空之间存在联系，目前物理学家和数学家正在从量子纠缠的角度去解释时空是如何出现的，这是广义相对论与量子力学之间统一理论迈出的重要一步。除了日本东京大学外，美国加州理工学院的数学家马蒂尔德等人也参与了本项研究，论文发表在物理评论快报上。 物理学家和数学家一直在寻找建立在广义相对论和量子力学基础之上的统一理论，广义相对论解释了引力和大质量天体的现象，比如恒星、星系在宇宙的运动等，而量子力学则从亚原子到分子尺度解释微观的现象。科学家认为应该还存在未知的全息原理能够统一这两个理论，并包罗它们的基本特征，根据全息原理，原理的三维时空能够由量子力学二维表面进行解释。换句话说，广义相对论中的三维时空来自量子力学的二维表面，但其中的过程一直是个谜。 不过东京大学和加州理工的科学家发现，量子纠缠能够解决这个问题，利用量子理论计算能量密度，在三维时空中增加了引力相互作用，在二维量子表面上建立出时空模子。量子纠缠的重要性此前已经被科学界所知晓，但在时空中量子纠缠的具体作用仍然并不明晰。量子纠缠在爱因斯坦的理论中被认为是超距作用，而东京大学和加州理工的科学家的研究讲明，量子纠缠还可能产生分外的时空维度。
标签：爱因斯坦,量子,光速
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