为什么会产生量子纠缠的现象

1. 为什么会产生量子纠缠的现象

量子纠缠是一种什么现象，为何两个粒子无论相隔多远，都会有感应

2. 为什么会存在量子纠缠现象？

这个问题我要能跟你解释清楚，那我就可以得诺贝尔奖了，嘿，不过下一代通信枝术就是以它为基础的了。 量子纠缠（quantum entanglement），又译量子缠结，是一种量子力学现象，其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积（tensor product）。 具有量子纠缠现象的成员系统们，在此拿两颗以相反方向、同样速率等速运动之电子为例，即使一颗行至太阳边，一颗行至冥王星，如此遥远的距离下，它们仍保有特别的关联性（correlation）；亦即当其中一颗被操作（例如量子测量）而状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应的状态变化。如此现象导致了“鬼魅似的远距作用”（spooky action-at-a-distance）之猜疑，彷佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般，似与狭义相对论中所谓的局域性（locality）相违背。这也是当初阿尔伯特·爱因斯坦与同僚玻理斯·波多斯基、纳森·罗森于1935年提出以其姓氏字首为名的爱波罗悖论（EPR paradox）来质疑量子力学完备性之缘由。 量子力学是非定域的理论，这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实，因此，量子力学展现出许多反直观的效应。量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题，并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。 多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态，而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上，纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中。纠缠态对于了解量子力学的基本概念具有重要意义，近年来已在一些前沿领域中得到应用，特别是在量子信息方面。

3. 量子为什么会纠缠？量子纠缠的原理？量子纠缠的原因，你怎么看呢？

没有空间，就没有时间。
两个纠缠的量子实际上没有空间，无论相隔多远，它们之间都没有空间，所以他们之间怎么会有时间？肯定是瞬间到达。
任何物质、粒子都是由两部分组成，包括：一、内部信息，二、外部信息。
你的肉眼看见的只是物质外部表皮的显现，你看不见物质内部信息、外部信息！内部信息在物质里面，通过仪器可以测量。外部信息扩散在茫茫宇宙，目前科学家测不到。
但是我们知道外部信息一定会有。逻辑上，因为我们能知道物质、粒子的存在，就一点知道物质、粒子的信息已经泄露了！
内部信息和外部信息是高度一致的。

有什么样的内部信息，就有什么样的外部信息，有什么样的外部信息就有什么样的内部信息！
这两者必须高度统一，因为他们是一、不是二。
——以上的论点很重要！我们后面还会用到！
一个粒子的外部信息可以传播多远？
可以无限远！和银河系一样远，因为他们都是物质，所有物质的外部信息都可以传播无限远。
量子纠缠的两个粒子都有自己的外部信息，这两个粒子的外部信息都可以传播到万里、十万里、十万光年、亿万光年。
所以，这两个量子无论相隔多远，他们的外部信息都是相连的！
关键点来了——
这两个量子无论相隔多远，他们的外部信息不但是相连的，而且是一样的！
纠缠的量子外部信息是一样的——这就是问题的关键。
外部信息一样的意味着什么？

意味着这两个纠缠粒子的外部信息是一不是二。
说到这里，你可能会说，不对，他们明明是二，相隔那么远，明明是二！
你不能这么理解，你的肉眼看见的只是物质、粒子外部的显现、科学家最多能测出内部信息，但是你看不见物质、粒子外部信息在宇宙的显现！
你的肉眼看见的只是物质内部信息的显现，看不见物质外部信息的显现！
所以你看见的是两个是粒子，他们各有各的内部信息的显现！
但是两个粒子在外部信息上是相同的，是公用的一个信息！
你看不见他们外部信息的显现，实际上，他们在外部信息上是共有的一个外部信息！
两个粒子有两个内部信息，但是只有一个外部信息！这是关键！
我说过，内部信息和外部信息要统一的，所以，两个纠缠的粒子实际是统一体！
一个纠缠量子动了，就会扰动外部信息。
外部信息动了，另外一个纠缠粒子就会被扰动！
因为内部信息和外部信息必须统一！
这就是所谓“心灵感应”

这两个纠缠的粒子，是一体的、是没有距离的，两者是没有空间的怎么理解？
在球场上只有一个球，你看到了这个球，你眼中的球和真实的球有区分么？请问这两个球是一个球么？当然是。
球的外部信息和内部信息永远是没有距离的，是一体的，是没有距离的！
两个纠缠的粒子，公用的一个外部信息，而外部信息和内部信息是一体的，外部信息和内部信息永远是没有距离的，所以这两个球是没有距离的！是彼此不分的！
同学们，懂了么？
关于瞬间传送粒子的事情，原因是这样的。
两个纠缠的粒子信息是一样的，但是来了一个新粒子，硬要横刀夺爱，怎么办？
新粒子来横刀夺爱，就必须和其中的一个发生纠缠，怎么纠缠？就是要两个粒子的信息要同化、要一样！
但是，问题来了，纠缠了、同化了、一样了，多余的信息怎么办？自身特有的信息就自然给那个落单的粒子了。
原来那个第三者插足的粒子就取代了原有的粒子，自己的身子（自身特有的信息）也换给了个落单的粒子，貌似瞬间传送粒子，实际上是外部信息的改变，使得粒子内部信息也发生了改变！
为什么外部信息的改变，会使得粒子内部信息改变？
因为我们说过，内部信息和外部信息必须统一，是一不是二！

量子纠缠没有那么神秘，只是一个内外信息的问题，不挑战光速。但是显然，由于量子传递信息可以瞬间到达，那么假设我们在月球上和火星上各安装一个量子基站，就可以提前利用时光倒流提前预报核武器，并摧毁核武器，但是时光倒流不可轻易使用，会引发不可思议的重大后果。
小粒子可以纠缠，大粒子也可以纠缠。细胞的分裂和量子纠缠基本一回事，不过是更加复杂而已，分为好几种细胞，各自纠缠。宏观上所有的细胞都是纠缠态的。
双胞胎有时候会心灵感应，实际就是细胞的纠缠，和量子纠缠一回事。
没有什么心灵感应，就是公用的一个外部信息。
一个人所有的细胞都是纠缠态的，都公用了一个信息，这个信息就是心！（不是心脏哦）
人实际上也没有什么灵魂，就是一个心，这个心能够控制所有的细胞都纠缠！
所以人的体格好好的，也会被气死、累死，实际上就是心死了！
量子纠缠告诉我们。时间和空间是可以消失的，所以才有时空扭曲。

4. 值得一看：量子为什么会发生纠缠？

什么是量子纠缠？在量子力学里，当几个粒子在彼此相互作用后，由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质，无法单独描述各个粒子的性质，只能描述整体系统的性质，则称这种现象为量子纠缠。 
     
  量子纠缠能超距作用，也就是如果在火星上放一个电子，地球上放一个电子，他们之间的纠缠是瞬间实现的，量子纠缠是已经被科学家证实的，不用去太多的质疑，现在要说的是，量子为什么会发生这种超距的纠缠？这种超距作用他们之间的信息传递已经超过了光速，所以我们会怀疑，难道爱因斯坦的相对论错了吗？ 
  
  关于这个问题，举个简单例子，当我们打台球的时候，当我们把白球A放在一边，把其他所有地球B、C、D、E、F、G放在一条直线上，当白球A去冲撞B球，最先移动的却是是G球，那么这个时候我们会产生一个疑问，A球没有碰到G球，怎么它是第一个移动的呢？而且你会发现，A球的瞬间移动速度几乎等于G球的移动速度，所以最后你会得出一个结论，速度可以传递，当然传递的过程中会有损失。我们从这个小例子中会得出一个小结论，动能可以传递，而且传递过程中需要介质。 
  
  那么量子纠缠超距作用时，中间需要介质吗？答案是肯定的，目前这种介质没有被发现，但是它一定是存在的，那么我们会有一个疑问，光速不变，光速在传播的过程中不需要介质，这时候我们会发现量子纠缠和光速不变产生矛盾了。其实这并不矛盾，这是两种不同的自然法则，在这里就不过多解释。 
  
  我们可以把我们现在认知的宇宙的比作水世界，当然我们怎么知道我们是不是在水里，当然我们能区别在空气里还是在水里，我把我们认知的宇宙比作水，是为了更好地理解量子为什么发生纠缠，因为水是一体的，是同一种物质，说这个就是说我们认知的宇宙也是由同一种物质组成，它是构成宇宙最基础的物质，其他一切物质都由它演化而来，当然，我们又怎么能确定量子就是组成宇宙最基础的物质呢？ 
  
  所以目前我们可以猜想，宇宙由同一种物质组成，这种物质我们可以把它命名为源质，量子都是在它基础上的物质，就像船飘在水上，水成了一种承载物，有了水，船才能航行。 
  
  举个例子，在水里面的两个小球，他们之间的信息传递靠什么呢？当然要靠水，当小球震动，通过水的传播就会到达B小球接收，量子在自旋的时候就类似于小球的震动。这样说来，光速不变是相对于什么运动的呢？这也很好解释，我们还是用在里面来解释就容易理解了，我们可以用声波在水里面传播速度来解释，在水里声音的传播速度是一个定值，这个定值就不说了，不知道的可以百度一下，所以既然在水里面声音的传播是一个定值，他就是一种自然规则，那么量子纠缠的超距作用也是一种自然法则，就像牛顿的引力和爱因斯坦的时空弯曲一样。所以你可能已经想到了，量子纠缠可能会打开一扇新的科学窗口，揭开一个全新的科学观。

5. 量子会相互纠缠，这是为什么？

这世界上还没有人知道量子纠缠的原理，只是发现了这种迷一样存在的现象，两个纠缠态的粒子，不管距离多远，都会产生纠缠效应，原理没有人能解释。如果人类能熟练掌握量子纠缠，对人类信息传递将是改朝换代的改变。去年美国飞行者号飞掠冥王星，数据现在还没传送完，如果采用量子通讯，估计也就几秒钟就传完了，而且还基本不费什么电。量子世界的大门，人类还只是推开了一道缝，感觉到有风透出来，知道到里面空间很大，但对里面的世界一无所知。


量子效应如果是真的，那么我们的一切都是幻象。量子无视距离，无视空间，说明什么，量子本身就是一体的，所谓的距离是意识在做怪。空间是意识的衍生物，是他让我们有了距离感。事实上除了极限频率以外，一切都在同点空间。宇宙处处是中心，是因为还没有发现宇宙边界。玩过网游的人也知道，所有的玩家在游戏中也是以你为中心的。这跟现在宇宙观测很像。为了节约能源，程序会在你观察时显现出来。当你不观察时，程序处于休眠状态，这跟量子更像了。

与宇宙构成比较例似的是电脑，电脑里的一切都是虚拟的，在电脑里构建一副游戏地图，游戏中的人物在地图上有空间距离等的概念，而这一切都是代码构成的，对于代码来说，不存在空间距离等概念。

不妨回到我们所能认知的三维宇宙空间。在三维空间上我们假设观察到了两个粒子间的量子纠缠现象，在三维空间看上去，这两个粒子是相互独立的，感觉他们的这种联系是不可思议的，爱因斯坦称其为“鬼魅的远距离作用”，但也许他们就是某个四维体在我们三维宇宙空间上的两个投影而已。

6. 量子为什么会纠缠？量子纠缠的原理？量子纠缠的原因，你怎么看呢

是关于量子力学理论最著名的预测。它描述了两个粒子互相纠缠，即使相距遥远距离，一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作（例如量子测量）而状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应的状态变化。
量子纠缠的本质就是量子的关联性。


那量子为什么会纠缠，其本质又是什么呢？
要想了解这一点，还是得提一下相对论，大家都知道当代物理学有两大基础 - 相对论和量子力学。在提出到现在这两个理论经受了很多严格的实验，其正确性是毫无疑问的。
而目前两个理论在根本架构上的冲突之处是：量子场论是建构在广义相对论的平坦时空下基本力的粒子场上。如果要透过这种相同模式来对引力场进行量子化，则主要问题是在广义相对论的弯曲时空架构，无法一如以往透过重整化的数学技巧来达成量子化描述，没办法用数学技巧得到有意义的有限值。
相对地，例如量子电动力学中对于光子的描述，虽然仍会出现一些无限大值，但为数较少可以透过重整化方法可以将之消除，而得到实验上可量到的、具有意义的有限值。


所以说广义相对论的修改方向是这两点：
1、引力的成因不是时空弯曲的。广义相对论的时空背景是弯曲的时空，但不是引力的成因。
2、引力的本源是时空。且描述引力量子化的时候一定要用“微分”思维来化解时空弯曲的尴尬。但引力不是时空弯曲造成的。引力可以说是一种时空性质。它反过来又会影响时空构建。且引力的作用是以光速传递的。
那么量子纠缠所引发的“超光速”的讨论是否对相对论理论构成了挑战呢？答案又是否定的！
别忘了量子力学的两大支柱互补原理【波和粒子在同一时刻是互斥的，但它们在更高层次上统一。】和不确定性原理【不确定性原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定】。
所以在量子力学中微观粒子并不是界限分明的，而是一种行动诡异的“概率云”。这些粒子不会只存在一个位置上，也不会只从一个路线到达另一个位置。我们一般用波函数来描述这些粒子的行为和特征。而两个有共同来源的微观粒子之间，只要有一个粒子发生变化，另一个就会发生变化。这种变化是立刻发生的，这就是量子纠缠。


大家有没有注意到，量子纠缠发生的机制是有限制的。并不是说随便两个粒子相距N千米距离远，都能发生量子纠缠。比如说地球上一个粒子不可能和100光年以外的一个粒子发生量子纠缠。
两个或两个以上的粒子发生量子纠缠必须在一个系统中，而且粒子是有共同来源的。
〈双光子系统〉比如：同一激光器产生光子场进行双偏分光，由于本身由同一激光器产生属`相干态''，那这二个分光产生的光子系统属〈相干纠缠态〉然后我们测量一个光子态某物理参量，会发现另一光子对应该物理参量也会同时改变，那么我们说对该〈双光子相干系统〉对该物理参量而言是一种量子纠缠态！
量子纠缠说明在两个或两个以上的稳定粒子间，会有强的量子关联。例如在双光子纠缠态中，向左（或向右）运动的光子既非左旋，也非右旋，既无所谓的x偏振，也无所谓的y偏振，实际上无论自旋或其投影，在测量之前并不存在。在未测之时，二粒子态本来是不可分割的。
那这样量子纠缠态产生原因就不难理解了，其实我们只要认为该双光子系统在分光前后是一个整体，那量子纠缠效应就很好理解了但实际上是这样吗？有人会说光子空间分离为二部分，怎么可能还是一个整体？关键点在于〈量子纠缠态〉的先决条件，双光子系统是一种相关联态，在没有解除相关联态前，它就是一个整体！


量子力学是非定域的理论，这一点已被贝尔不等式【任何定域隐变量理论不可能重复量子力学的全部统计预言。】的实验结果所证实，因此，量子力学展现出许多反直观的效应。量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。
纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子力学的基本问题，并在量子计算和量子通信的研究中起着重要的作用。
多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态，而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上，纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态”的论文中。
其实从量子纠缠本身的系统就可以看出它与互补原理和不确定性原理有紧密关系。不确定性原理体现了“联系”，即位置和动量的联系。互补的原理体现了“矛盾与统一。”两者结合的必然结果就是“纠缠”。”而且贝尔不等式是永久成立了，不可出现爱氏思考的那样。即通过隐变量理论可以完整解释物理系统所有可观测量的演化行为，从而避免掉任何不确信性或随机性。


而且干涉量子纠缠的时候，量子纠缠态会立即消除，也就是这种关联态函数的描述现象终止。
这也是说明了，量子纠缠的“局域”性。它不会像引力那样，具有“广域”性。但整个量子力学的非定域，其实也是一种“广域”，在这种“光域”下量子纠缠遵从一定的法则存在。
再通俗一点举例解释可以这样理解，两个或两个以上的粒子的量子纠缠态是一体的东西，在一个波函数描述之下，和距离无关。就好像是两个人坐一个跷跷板玩。A和B坐在上面的时候，就有了联系。A下去，B必然上来；相反B下去，A立刻上来。但我们不能说这种联系是超距的，也就是A和B之间的变化是超光速完成的。要知道这和A和B直接的距离“无关”，与他们之间的联系态有关。

7. 为什么会产生量子纠缠的现象

两个粒子的外部信息是共同的，一个纠缠量子动了，另外一个纠缠粒子便会互动。它们的内外部信息是一体的，永远没有距离，彼此不分。量子纠缠是一个内外信息的问题，小粒子可以纠缠，大粒子也可纠缠，两个纠缠的粒子信息是一样的。如果来了一个新粒子和其中的一个发生纠缠，就必须信息同化，自然多余的信息就给了那落单的粒子了。在外来粒子取代原有粒子的同时，在外部信息改变中，粒子内部信息同时发生改变。
知识拓展：
量子纠缠（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x1，x2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的直积的形式。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积（tensor product）。
量子纠缠技术是安全的传输信息的加密技术，与超光速传递信息相关。尽管知道这些粒子之间“交流”的速度很快，但我们目前却无法利用这种联系以如此快的速度控制和传递信息。因此爱因斯坦提出的规则，也即任何信息传递的速度都无法超过光速，仍然成立。实际上的纠缠作用并不很远，而且一旦干涉其中的一方，纠缠态就会自动消除。
理论产生
从19世纪末到20世纪初，量子力学快速发展并完善起来，解决了许多经典理论不能解释的现象，大量的实验事实及实际应用也证明了量子力学是一个成功的物理理论。但是关于量子力学的基本原理的理解却存在不同的解释。
众多的物理学家在自己观点的指引下，对量子力学的基本解释提出了自己的看法，主要有三种：传统解释、PTV系统解释和统计解释，这三种解释之间既有区别又有联系。
传统解释出发点是量子假设，强调微观领域内每个原子过程或基元中存在着本质的不连续，其核心思想是玻尔的互补原理（并协原理），还接受了玻恩对态函数的概率解释，并把这种概率理解为是同一个粒子在给定时刻出现在某处的概率密度。PTV系统解释的代表是玻姆，这种解释试图通过构造各种隐变量量子论来寻找量子力学的决定论基础，即为态函数的概率解释建构决定论的基石，目的是在微观物理学领域内恢复决定论和严格因果性，消除经典世界同量子世界的独特划分，回到经典物理学的预设概念，建立物理世界的统一说明。统计解释认为态函数是对统计系统的描述，量子理论是关于系统的统计理论，这个系统是由全同地（或相似的）制备的系统组成，不需要一个预先确定的动力学变量的集合，是一种最低限度的系统解释。
上面讲到三种观点之间，是既有联系又有区别，正是由于各方都坚持己见，才有了著名的爱因斯坦与玻尔之间的论战。（爱因斯坦说：“上帝不掷骰子。”玻尔说：“亲爱的爱因斯坦不要指挥上帝做什么。”）量子纠缠才被爱因斯坦以一个悖论的疑问提出。量子纠缠就此提出。
1927年9月，玻尔在科摩会议中首度公开地演讲他的互补原理，由于他采用了大量的哲学语言来阐释互补原理，使大家感到震惊与困惑。当时大多数人对于测不准关系及互补原理的深刻内涵还不大明了。几个星期后在布鲁塞尔举行的第五届solvya会议，包括玻尔、爱因斯坦、玻恩、薛定谔、海森堡等世界最著名的科学家都出席了这项盛会。玻尔在会议中重述了他在科摩会议上的观点。由于爱因斯坦并未参加科摩会议，因为目前地球上面能干扰量子纠缠的环境基本没有，他出席了也没有任何的证明量子学还是在他的知识理论下。但他知道，量子纠缠在黑洞，及更小的等级时绝对会干扰量子纠缠，这还是他首次听到玻尔亲自阐述互补原理和对量子力学的诠释。

8. 为什么会出现量子纠缠

量子纠缠的产生于与量子系统失序现象、量子信息丧失程度密切相关。量子纠缠越大，则子系统越失序，量子信息丧失越多；
反之，量子纠缠越小，子系统越有序，量子信息丧失越少。因此，冯诺伊曼熵可以用来定量地描述量子纠缠；
另外，还有其它种度量可以定量描述量子纠缠。对于两体复合系统，这些纠缠度量较常遵守的几个规则为：纠缠度量必须映射从密度算符至正实数；假若整个复合系统不处于纠缠态，则缠度量为零。



扩展资料：对于纯态复合系统，纠缠度量必需约化为冯诺伊曼熵。
对于命定性的定域运算与经典通讯变换，纠缠度量不会增加。
对于两体纯态，只有冯诺伊曼熵能够量度量子纠缠，因为只有它能够满足某些量度量子纠缠必须遵守的判据。对于混合态，使用冯诺伊曼熵并不是能够量度量子纠缠的独有方法。
参考资料：百度百科----量子纠缠