以下是關于 量子糾纏(Quantum Entanglement) 的深度解析,涵蓋物理本質、技術實現、應用場景及前沿研究,以技術視角展開:
一、量子糾纏的物理本質
1. 核心定義
量子糾纏是多個量子系統(如粒子)間的一種關聯狀態,表現為:
- 非局域性:糾纏態粒子無論相距多遠,測量其中一個會瞬間影響另一個(愛因斯坦稱為“鬼魅般的超距作用”)。
- 不可分割性:無法單獨描述單個粒子狀態,必須用整體波函數表示。
2. 數學表示
兩粒子Bell態(最大糾纏態)示例:
[
|\Phi^+\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}}(|00\rangle + |11\rangle)
]
- 測量粒子A為0 → 粒子B必定為0
- 測量粒子A為1 → 粒子B必定為1
3. 與經典關聯的區別
特性 | 經典關聯 | 量子糾纏 |
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信息傳遞 | 依賴物理信號(速度≤光速) | 瞬時關聯(不傳遞信息) |
關聯強度 | 受貝爾不等式約束 | 違反貝爾不等式(CHSH≤2→≤2√2) |
狀態描述 | 可分解為獨立子系統 | 必須用聯合態描述 |
二、量子糾纏的技術實現
1. 物理平臺對比
平臺 | 糾纏產生方式 | 保真度 | 距離記錄 |
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