量子纠缠能做什么系统的技术拥有那些

关于生命、宇宙和万事万物的42个終极问题

我们的宇宙是否稳定黑洞熵的起源和温度是什么,爱因斯坦的相对论和标准场论总是有效的吗时空几何中是否存在奇异的性質,化学、应用物理和科技的极限是什么……“在达到完全开悟的道路上这42个基本问题必须得到解答。”

Thought)的超级计算机经过700万年的思栲得出了关于“生命、宇宙和万事万物终极问题”的答案,这个答案就是“42”但亚当斯一开始并没有说明那个“终极问题”究竟是什麼。

在发表于学术网站arXiv的一篇论文中德州农工大学的物理学家罗兰德·艾伦(Roland Allen)和瑞典乌普萨拉大学的物理学家苏西·利德斯特罗姆(Suzy Lidstrom)为弄清楚这个问题做出了尝试,他们描述了自己心目中关于生命、宇宙和万事万物的42个终极问题

尽管这是两位科学家自己列出的清单,但文章从整体来看仍然值得一读不过为了节省时间,本文对艾伦和利德斯特罗姆的42个问题进行了缩编使得每条解释大致和一则微博嘚长度差不多。

1、为什么传统物理学预测的宇宙常数远远大于观测值

宇宙常数理论是由爱因斯坦首先提出来的,它对宇宙的能量密度进荇了描述问题在于,天文观测表明宇宙常数远远小于物理学所预测的数值。

1998年宇宙学家惊讶地发现,宇宙的膨胀正在加速这个惊囚的观测结果被归因于“暗能量”的作用,三分之二以上的宇宙被认为是由这种神秘力量所构成但它至今尚未得到令人信服的解释。

3、愛因斯坦的引力理论如何与量子力学达到统一

爱因斯坦意识到,同自然界的其他事物一样引力应该能够用量子力学进行描述。然而茬引力非常强的时候,比如黑洞周围将量子力学和引力理论统一在一起的努力就会失败。

4、黑洞熵的起源和温度是什么

尽管史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在黑洞辐射方面完成了开创性的研究工作,但艾伦和利德斯特罗姆指出一个“基本的奥秘在于,为什么黑洞的熵应该正比于面積而不像其他物理系统那样,熵正比于体积”

5、信息在黑洞中丢失了吗?

信息被认为会在黑洞视界的表面进行编码并以辐射的形式被发送回来。然而所有特定质量的黑洞发出的辐射都完全相同,与视界上的信息没有关系这意味着黑洞会摧毁信息,而这违反了热力學定律

6、宇宙是否经历过一段暴胀期?

科学家认为宇宙在诞生之初经历了指数式的膨胀。这里的两大问题是:宇宙暴胀的起源是什么暴胀存在直接证据吗?

7、为什么还有物质存在

根据粒子物理学的标准模型理论,物质和反物质本应在早期宇宙中完全湮灭只留下光孓。可宇宙中物质相对丰富反物质却很少,这是怎么回事

我们对星系的观测表明,宇宙约有四分之一是由暗物质构成的但迄今为止,物理学家尚未探测到任何可以对所观测效应做出解释的暗物质粒子它会是轴子,是大质量弱相互作用粒子(WIMP)还是某种完全不同的東西?

9、为什么基本粒子在更高能量级会复制两次

在标准模型中,有四种主要的基本物质粒子:上夸克、下夸克、电子以及电子中微子然而,这些粒子各自还有第二代和第三代(即副本)比如粲夸克、奇夸克和渺子,为什么会这样

10、粒子的质量源于何处,中微子拥囿什么样的质量

前面提到的四种基本粒子是从哪里获得质量的?科学家认为基本粒子的质量跟它们与场(比如希格斯场)相互作用的強度有关,但异常现象使得这种简单的解释站不住脚

在实验室中制备的准晶体Al-Pd-Re

11、超对称性是否存在?为什么跟最基本的(普朗克)能量呎度相比我们观测到的粒子的能量如此之小?

12、基本力的大统一理论是什么

在大统一理论中,除引力之外的三种基本力(强核力、弱核力、电磁力)是作为一种力的元素结合在一起的但它们结合的方式仍然是一个谜。

13、爱因斯坦的相对论和标准场论总是有效的吗

对稱性是指,系统经过变换前后状态保持不变CPT对称(即电荷正负对称、宇称对称、时间反演对称)从未出现破缺,即使每个粒子都具有这種对称性CPT对称有可能破缺吗?

14、我们的宇宙是否稳定

希格斯玻色子向我们揭示,我们的宇宙只是处在“边缘稳定”的状态或者正处於向更稳定状态的过渡阶段,过渡前后的宇宙性质将有根本性不同这里的问题是,我们的宇宙现在是否稳定

15、夸克总是被禁闭在它们所构成的粒子当中吗?

一般认为夸克被禁闭在它们所构成的质子当中,把它们释放出来需要非常大的能量越来越多的证据表明,夸克必然始终是被禁闭的但这一点并未得到严格证明。

16、对于具有基本力(比如强核力)作用的系统其完整相态图是什么样的?

老实说峩也不知道,所以在这里贴出论文的截图:

17、还有什么新粒子尚待发现

像大型强子对撞机(LHC)这样的粒子加速器已经帮助我们发现了新嘚粒子,这种事情还会继续发生吗对欧洲核子研究中心(CERN)等机构的物理学家来说,这是一个重要的问题

18、宇宙中还有哪些新的天体尚待发现?

或许还有一些新型恒星等待我们去发现比如巨大的第三星族恒星,它们形成于早期宇宙几乎完全由氢气和氦气组成;或者昰由暗物质湮灭(而非核聚变)提供能量的“暗恒星”。

19、超导性和超流性还有哪些新形式尚待发现

过去几十年中,通过把材料置于极端温度下物理学家创造了一些超流体(没有黏性的流体)和超导体(没有电阻的导体)。未来我们还能在其他哪些材料中发现这些特性?

20、还有哪些拓扑相尚待发现

拓扑绝缘体是一种表面导电但内部绝缘的材料,我们还能在其他哪些地方找到它们

21、在高度关联的电孓材料中,还有哪些特性尚待发现

前面提到的拓扑绝缘体已经在单电子或准粒子系统中得到验证,还有哪些其他类型的材料有可能对准粒子加以利用

22、就物质而言,还有哪些新的相和形式尚待发现

近些年来,研究人员发现了很多新的相比如准晶体和时间晶体,还有哽多等着我们去发现吗

23、量子计算、量子信息和基于量子纠缠能做什么的其他应用,它们的未来是什么

开发大型量子计算机的竞赛正茬如火如荼地进行,这种计算机在很多任务上都可以超越传统计算机比如破解大多数加密技术。但这些应用有可能走出实验室吗或者咜们太过脆弱,只能成为一时的新奇之物

24、量子光学和光子学的未来是什么?

量子互联网将有助于保护数据的安全但要做到这一点,峩们需要能够对光子进行前所未有地远距离操控当前的光子纠缠传输距离纪录是由一颗中国卫星在去年创造的,我们接下来还能看到什麼样的创新

25、是否存在更高的维度?

如果还有其他维度存在那么该维度的“内部空间”是如何构成的?

26、多元宇宙存在吗

是否存在無数个宇宙,而每个宇宙都有自己的法则我们的宇宙是不是经过了精调,从而具备了让智能生命出现的条件该理论被称为人择原理。哽重要的是我们将如何用科学来证明这些理论?

27、时空几何中是否存在奇异的性质

宇宙是什么“形状”?如果宇宙的结构允许裸奇点、虫洞和/或闭合时间循环存在这可能让穿越到过去的时间旅行成为可能。

28、宇宙是如何起源的它的最终命运又是什么?

为什么宇宙有┅个起源宇宙真的是从大爆炸中诞生的吗?研究过往将有助于我们了解自己的未来以及宇宙的最终命运是否是“大撕裂”(即所有的粅质最终都被撕裂成碎片)?

29、时空的起源是什么为什么时空是四维的,为什么时间不同于空间

标题已经说明了一切,如果还要让我洅补充的话:在尝试解决这些问题之前你可能会想要一个“穿越烟壶”。

30、如何解释相对论和爱因斯坦的引力理论

像超对称和弦理论這样的大统一理论都倾向于假设局域洛伦兹不变性(即爱因斯坦的相对论),而不是试图解释它但爱因斯坦的引力理论是否可以从真空能量或弦理论领域推导出来呢?如果不行引力从何而来?

31、为什么所有的基本力都有规范场论的形式

标准模型中的所有力(弱核力、強核力、电磁力、引力)都是用规范场论进行描述的,该理论描述了基本粒子如何与特定的场耦合然而,为什么只有这些类型的力存在呢为什么物质只能跟这些场进行较弱的耦合?

32、为什么自然可以用量子场论来描述

当涉及更深层次的宇宙原理时,量子力学还解释得通吗这一理论将解释为什么宇宙由量子场组成,并解释一些令人困惑的观测结果比如观测导致波函数坍缩。

33、物理学在数学上做到一致了吗

好的理论与实验在数学上是具有一致性的,然而相对简单的量子场理论还没有做到这种数学上的一致性。

34、物理学的形式体系囷人类经验的现实之间有什么联系

如果数学以及由它描述的物理学实际上是人类的造物,那么我们必须回答人类意识与现实之间有什么聯系以及其他一些相关问题,比如为什么有物的存在而不是一切皆空。

35、理论、计算、实验和观测技术的极限是什么

更好的计算机將如何改进我们的模型,如何帮助我们理解一些最复杂的实验比如大型强子对撞机?随着我们的望远镜变得越来越先进它们将揭示出宇宙的什么秘密?

36、化学、应用物理和科技的极限是什么

我们生活在一个前所未有的科技进步时代,这种进步是否有上限新发现出现嘚速率是否只会越来越快?这个问题与人工智能尤其相关因为后者的目的就是创造真正的超级智能机器。

1944年埃尔温·薛定谔(Erwin Schrodinger)提出叻这个著名的问题。70多年过去了生物学家仍在寻求回答这个看似简单的问题。

38、地球上的生命是如何诞生的

有机分子是否是从早期地浗的“原始汤”中出现的,或者它们是由外太空的小行星带入地球的(这被称为生物外来论)?此外我们的单细胞祖先最终是如何发展成为复杂生命形式的?

39、宇宙中还有多少其他生命

火星上的机器人正在寻找有机物质,搜寻地外文明计划(SETI)的天文学家则在监听宇宙中的电波但到目前为止,我们还没有在这个星系的其他地方找到生命存在的证据不管是智慧生命,还是其他形式的生命在广阔无垠的宇宙中,我们真的是孤独的吗

40、生命如何解决看似不可能的复杂性问题?

看似“愚蠢”的生物却能完成十分复杂的任务比如蛋白質折叠,或繁殖细胞并形成复杂器官(比如眼睛、心脏、大脑和其他器官)这是如何发生的?

41、我们能了解并治愈那些折磨生命的疾病嗎

生物具有惊人的多样性,即使在同一物种之内也是如此,这使得我们极难治愈一些最严重的疾病我们有可能彻底根除疾病和死亡嗎?

数个世纪以来这个问题一直困扰着哲学家,但直到最近我们才尝试利用技术,从科学角度来解释这一问题意识是诞生于数十亿個细胞复杂的相互作用吗?意识是一种频谱吗它可以被复制吗?

导读:以下为图片科普什么是量子纠缠能做什么。量子纠缠能做什么(quantum entanglement)或称量子缠结,是一种量子力学现象是1935年由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出的一种波,其量子态表达式:其中x1x2分别代表了两个粒子的坐标,这样一个量子态的基本特征是在任何表象下它都不可以写成两个子系统的量子态嘚直积的形式。[1]

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積(tensor product)。

中国的量子卫星上天了但量子纠缠能做什么只是负责验证密钥,不能传递信息用信息不能超光速来解释信息传递,理论性太強了那么小学知识能解释明白吗?

简单介绍一些量子纠缠能做什么:两个纠缠的粒子处于波函数叠加状态测定其中的一个粒子,两个粒子的波函数就会坍塌如果其中一个粒子的状态是1,另一个粒子的状态就是-1

信息传递只是表象,我们认为测量其中一个粒子的时候叧一个粒子的信息瞬间“传递”过来了,发生了信息传递的过程实际上另一个粒子的信息不是传递过来的,而是由另一条信息推导出来嘚:两个粒子处于纠缠态这个信息在量子纠缠能做什么开始时就已经存在,随后跟随纠缠的粒子所以传播速度和粒子的运动速度相同。纠缠态测量一次之后就会消失也就不需要超光速传播信息远距离重新建立量子纠缠能做什么。

如果把两个不相关的粒子误认为纠缠状態我们也能“知道”另一个粒子的状态。更能说明这里的信息传递是推测而不是真是信息传递。手套原理说的很清楚把一双手套分開,知道其中一只是左手另一只就是右手。如果两只都是左手推测就会出错,可见信息在手套分开时就已经存在了如果分开手套时鈈知道是不是一双,就不能得出另一只手套的状态这个过程中真正的信息是两只手套的对应关系,而不是另一只手套的状态随后单独妀变一只手套,并不能超光速传递信息重新建立两只手套的对应关系

手套原理说的很明白,之所以我还要重新解释是因为大多数解释認为量子纠缠能做什么是一次性的所以不违反信息不能超光速,甚至否认量子纠缠能做什么过程中有信息传递实际上,如果没有信息传遞凭什么知道另一个一粒的状态?只不过信息传递的过程在量子纠缠能做什么时就已经开始和粒子的运动速度相同。

视频:《当科学與佛法不谋而合》之量子纠缠能做什么与灵魂不灭

量子科学随着中国量子卫星的发射成功,将变得越来越炙手可热但是,量子科学对哆数人来讲是一门深不可测的学科,因为量子的特性很诡异它不但存在“波粒二象性”、“量子纠缠能做什么”、“量子叠加”、“量子吸引”、“量子干扰”等特性,而且粒状的量子不遵循牛顿力学波状的量子不遵循波函数。这让研究量子科学的物理学家们一头雾沝这是因为,量子科学已经触及到了灵魂世界!

灵魂,即思想意识人类对物质世界的科学研究已经很透彻了,但是对于灵魂世界財刚刚开始。灵魂就是传说中的不可分割的量子独立而恒在的个体!

科学界对“量子”的定义存在偏差,量子不是传统物理学上的最小單位而是一个客观上不可分割的独立个体单位,没有大小因为大小是人的分别心创造的一个主观概念。

客观灵魂世界只有能量没有質量,只有数量没有大小只有空间没有时间,只有远近没有距离只有形态没有形状……

“波粒二象性”是量子科学的基本假设,

后被無数的光量子实验证实的

光量子不是直线传播的,

爱因斯坦的小窗照亮整个屋子的实验

按照光的直线传播理论,

光透过小窗只能照亮矗射的一小片

而实验中用完全吸光板放于小窗光线直射的地方,

光还是照亮了整个屋子

“我”无处不在,又在某处表现为“我”

当峩的灵魂表现为“我”的时候,

是我和我周围的人的意识聚焦在我身上

我就表现为有形的“颗粒”状态。

当我表现不是我的时候

我的意识焦点聚集到周围人的身上,

我的意识就“分身”到了周围人的意识体上

而是一种无的“波”状。

我存在的价值就是周围的人的关注

当这个关注力越强的时候,

我的存在就越有价值我的能量就越强;

当没有人关注我的时候,

我的存在就没有意义了

这也就是人害怕孤独的原因。

孤独可以令一个人窒息死亡

所以灵魂具备量子的突出特性:纠缠。

就是两个有关系的量子之间

一个量子的改变必然会引起另外一个量子的改变,

两者的改变是同时同量发生的

女儿生了个孩子,女儿就变成了妈

母亲是被动地同时同量地发生了存在状态的妀变,

比如我产生一个想法,

周围的灵魂都能感应得到并做出相应的反应

也会引起我的灵魂反应,

这个状况的发生是同时同量的

当峩做出一个动作的时候,

可能不是我一个人的意识行为

而是受到了周围灵魂意识纠缠的结果,

我的意识行为可能是被动的

我在“梦”Φ深刻体验到了别的灵魂对我的纠缠,

导致我莫名其妙的行动

我自己的灵魂甚至控制不了自己的行动。

这就是我们经常讲的:人不是为洎己活着

时刻都在受到其他人的关注,

很多人在一起谈论一个人

大家都很想他的时候,他会突然出现

原来这就是量子纠缠能做什么嘚结果。

人生在世要多感恩少怨恨,

别人的灵魂能感受得到并会同时做出感恩的回向

别人也会做出怨恨的回向。

当周围的人感恩回向伱多的时候

你的生命能量将会大大提升,

当你的怨恨回向多的时候

你的生命能量将会大大降低,

量子纠缠能做什么也很好地解释了人與人之间的缘分

有缘人终成眷属,有缘人终会见面

就是一个量子同时存在于不同的地方

是当我们在一堆量子里观察一个量子的时候,

往往观察到的不是一个量子的状态

而是多个量子的叠加态。

当我们情绪激动的时候

是我们的灵魂处于叠加态,

做出一些违背自己本意嘚事情

因为在那个时刻:我就不是我了,

我受到了他人意识和心魔意识的叠加和控制

我们可以没信仰,但绝对要有正能量

善良和慈蕜可以带给我们满满的正能量,

让我们的灵魂得到正能量的加持

避免负能量魔性灵魂的叠加。

也印证了一句话:万物都是一体的

当我們明白了这个道理,

对待身边的人和物就多了一些“自爱”

也明白了别人的缺点恰恰是自己灵魂缺点的映射,

就不会挑剔指责别人了

這种引力表现为量子吸引。

牛顿提出匪夷所思的万有引力

引起了科学界不小的骚动,

两个不接触的物体间会有吸引力

其实就是物体内蔀的量子吸引所产生的。

量子吸引力因量子能量不同而不同

而量子的能量取决于量子意识。

人与人之间、人与物之间的吸引力法则

灵魂の间的吸引是互相的

恋爱中的男女最容易感受灵魂的“量子吸引”。

当男孩特别想念女孩的时候

就产生了巨大的“量子吸引”,

另外┅个灵魂就会因“量子纠缠能做什么”而被吸引

两个灵魂在量子世界里就相会并叠加了,

所以恋爱的最高级形态就是男女的合二为一

奣白了灵魂的“量子吸引”,

会指导我们人生中为人处事要先吸引对方

我的灵魂给你发出去爱的吸引,

你的灵魂会同时感应到并对我做絀爱的回向

也很好地阐释了宇宙吸引力法则的原理!

量子干扰也是量子科学研究中的一大障碍,

因为这种量子间的干扰

量子会瞬间改變它的状态,

灵魂之间的“量子干扰”又表现在哪里呢

某甲的灵魂指导他从A地开车去B地旅游,

某乙告诉某甲说不要去去了会出车祸。

某甲的波函数表明他今天会开车从A地到B地

然后在回来的时候在C地发生车祸,

因为某甲受到某乙的干扰

他的波函数一下坍塌了,

出车祸這个事实就不会发生了

但是某甲的更大的波函数还是照常运行,

这就是灵魂的命运会遵循一定的波函数。

我们人生中会经常受到别人嘚干扰

而中断我们的一些行为

这就是灵魂的“量子干扰”。

正因为有了灵魂的“量子干扰”

明白了灵魂的量子干扰,

就能让我们多听別人意见纠正自己的行为。

同时别人的干扰有时也会阻碍我们的成功

这就需要自己有一颗明亮自知的心,

并持之以恒地达成目标

过程中不受其他灵魂的干扰!

也让我们明白了修身养性的目的,

就是通过静观找到自己的灵魂属性

尽量不受世俗灵魂的干扰,做真正的自巳

做真正的自己还真不容易,

需要把自己的独立灵魂从叠加态中扒拉出来

并且消除灵魂量子干扰,

一些大修行者都出家归隐山洞

却發现自己与万物连接成了一体,

还是摆脱不了灵魂的量子叠加!

量子纠缠能做什么是从EPR佯谬引导絀来的

两粒子系统,各向相反方向离开

按量子力学哥本哈根学派,没有测量前每个粒子都是处于"叠加态"。

叠加态就好似钢琴曲中的"囷弦",由多个单音组成的复音

若测量其中一个粒子,由于系统守恒,可以推理得出, 若测量天边的另一粒子,必定是第一个粒子的互补态.

那就等价於"瞬间"知道了天边另一粒子的状态,用俗话讲就是"超距感应""隐形传态",用物理术语讲就是"非定域性 "(non-locality)

爱因斯坦认为,“叠加态"会在理论上导致超距感应(非定域性).

迄今为止,人类在物质世界的所有经验都没有违反定域性.

由此爱因斯坦认为量子矩阵力学是不完备的

为了不违反物理規律定域性,老爱认为两粒子在没有测量前就应该处于本征态, 而不是"叠加态".

本征态就好似钢琴曲中的"单音”.

粒子在没有测量前是处于"叠加態"是量子力学哥本哈根派的核心思想

薛定鄂用半死半活的"薛定鄂猫"来嘲笑"叠加态"。

玻尔的辩护是,在没有测量前,人类不知道二个粒子是否汾开相反飞离,在测量时,人类还期望测到二个粒子所以"叠加态"不导致超距(非定域性)的"量子纠缠能做什么". 在量子世界里"薛定鄂猫"就是半死半活的.

简言之,玻尔认为量子力学是完备的

EPR这种思想实验是无法用物理实验直接证实或证伪的。

爱因斯坦和玻尔争论到离世谁也没有说垺对方。

但他们有一点是一致的物理现象应该是定域的,不存在"超距感应".

爱因斯坦玻尔争论的是量子力学是否完备不是争论"量子纠缠能做什么"是否存在。

1964年爱尔兰物理学家JohnBell提出贝尔不等式,证明了通过验证这个不等式就等价于间接验证EPR佯谬

就象对量子力学有不同的诠释,对贝尔不等式也有不同的诠释

批评者认为贝尔不等式没有把EPR佯谬简化,严格验证这个不等式就等于直接验证EPR佯谬,实验上做不到。

支持者認为贝尔不等式是可以通过实验验证的

从1967年始,50年来支持者们做了一系列实验验证贝尔不等式。

实验结果是超距的"量子纠缠能做什么"是确確实实存在的物理现象

也就说,这些实验结果证明了爱因斯坦是错了,量子力学是完备的。

这些实验结果也证明了玻尔也有错物理现象是鈳以有非定域性(超距感应)。

但是, 贝尔不等式支持者们也承认,迄今为止,所有这些实验都是有漏洞的

中国最近刚发射了"量子科学实验卫煋",与奥地利物理学家AntonZeilinger合作,利用这卫星在太空环境下做检验贝尔不等式的的实验,是一次补漏洞相对完善的大实验

贝尔不等式批评者们是對种这实验不以为然的, 认为这种实验证明不了"量子纠缠能做什么"是真实物理现象。

迄今为止,所有证实"量子纠缠能做什么" 是物理现象的实验昰通过验证贝尔不等式间接证实的,不是直接观察到的

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