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第三十四章 爱因斯坦和波尔说的都对

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潘教授和陆杨的导师祁教授都是科学院院士,陆杨来到潘教授这里受到了热情接待。

当然主要还是陆杨的理论,太惊艳了,让潘教授都无法保持淡定。

如果陆杨的理论得到证实这意味着潘教授过去的多年研究,都走在了错误方向,那可是几十亿资金啊!

虽然科研路上,难免会走歪路,浪费一些科研经费,但几十亿资金,也让潘教授非常心疼。

他此时心情非常复杂,即希望陆杨的理论正确,又希望这是个美丽的错误。

科学院旗下国家级量子实验室,潘教授的办公室内,茶香淼淼。

陆杨正和潘教授坐在沙发上,交流让潘教授内心忐忑的新理论。

潘教授率先发问道:“按照你提出的观点,微观世界的运动,就不是随机性了,这将颠覆过去无数物理学理论!我实在好奇你怎么得出的这个数学模型,你已经验证过数据了吗?”

微观粒子具有一个特性“叠加态”,微观粒子可以同时处于多个位置,同时拥有多个速度,就好像微观粒子有很多分身一样,每个分身霸占着一个空间位置,每个分身都拥有一个不同的速度。

所以面对具有叠加态的微观粒子,我们就很难像宏观世界这样去100%精准预测将来微观粒子的未来状态。

就好比地球围绕太阳旋转,我们能计算出行星轨道,但却无法预测出微观粒子的“轨道”。

陆杨摇摇头又点头道:“物理理论大部分没错,我提出的观点,想要完美预测微观粒子的运动,条件非常苛刻,必须是当前空间,只有唯一的微观粒子情况下。”

“根据玻尔的概率论,电子是随机出现在某处的,根据海森堡不确定性理论,电子位置和动量无法同时测定,再根据薛定谔的波动方程中解的模平方,如果用三维坐标以图形表示的话,就是电子云...。”

从二十世纪初,量子力学诞生起,有太多科学家提出了各种各样的理论。

甚至爱因斯坦的理论和量子力学理论相互不兼容,当年双方因为观察手段不足,争论了许多年。

爱因斯坦看来,量子力学之所以还存在“概率、超距、瞬间”等特性,是因为人类的科学手段还很落后,没有能力观察到使它们发生这种变化的“物理常量”。

1935年,爱因斯坦联合薛定谔、波多尔斯基、罗森等顶级科学家,为“推翻”量子力学、证明这个“年轻的学科还很不完备”,想让波尔修改他提出的量子力学理论,符合爱因斯坦等提出的理论。

这就是大名鼎鼎的“EPR量子悖论”。

而这个“EPR量子悖论”换个说法,说的就是“量子纠缠”。

量子力学发展至今已经一个多世纪,有越来越多证明,量子纠缠真实存在,当年爱因斯坦老爷子反驳量子力学的理论,却成为了证明量子力学诡异、无法测量、神秘的支撑。

并且在1982年,法国物理学家艾伦爱斯派克特等人曾理论上证实微观粒子的“量子纠缠”。

1993年,老鹰国科学家查理斯贝内特在量子纠缠理论的基础上,提出了量子通信的概念,即利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现通信过程。

这时候大家的反应都是,量子力学太神秘了。

大家研究不懂原理,先不管它,实际能运用就行。

根据量子纠缠,接下来就开始了各种应用,量子密钥分发、密集编码、量子隐形、量子算法、量子计算机等。

潘教授的应用,就是量子密钥分发的应用。

它能够使通信双方共同拥有一个随机、安全的密钥,来加密和解密信息,从而保证通信安全。

在量子密钥分发机制里,给定两个处于量子纠缠的粒子,假设通信双方各自接受到其中一个粒子,由于测量其中任意一个粒子会摧毁这对粒子的量子纠缠,任何窃听动作都会被通信双方侦测发觉。

人们不再纠结,为什么量子纠缠会不受时间、距离改变,而纠缠在一起,改变一个的同时另一个也改变。

而是想着怎么利用这一特性,用在实处。

现在,陆杨却准备去解释原理,搞懂量子纠缠根本原因是什么。

换句话说,陆杨是在走爱因斯坦没有走完的路。

爱因斯坦认为,量子力学之所以这么特别,是因为某些物理原因,没有被发现。

现在,陆杨从理论上证实,的确有东西没有被发现。

量子纠缠相互影响,依旧是狭义相对论描述的理论,符合宏观物理规则。

潘教授听陆杨从量子力学诞生开始谈,说到了爱因斯坦当初的质疑反驳,最后陆杨问道:“听说日不落国,正在想办法拍摄量子纠缠现象,不知道我们的技术相比他们,是落后还是领先?”

说起这个是因为2019年,日不落国就会公布世界上第一张量子纠缠的图片。

这是他们长达两年的“洗片、核准”最后发表在《科学》杂志上,量子纠缠终于被实验完全证实了。

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