一口气看懂量子力学,量子叠加,量子纠缠,量子通信

作者: 科学认识论分类: 科学科普 发布时间: 2022-10-19 22:01:50 浏览:1033441 次

一口气看懂量子力学,量子叠加,量子纠缠,量子通信

把视频读厚再读薄:
串联量子力学(通俗严谨版) 1.宏观和微观世界的分界线:原子 量子力学研究的是微观世界的物理现象 微观和宏观世界的物理原则完全不同 电子绕原子核运动的轨...

【回复】回复 @君君的修仙时间 :可能是的,因为我们观测的电子无规律可能是因为没有结合其他因素,例如时间等,但是时间是正向流动的,所以说无法结合。
23728:
物理学生不放心看了一遍,虽然观点有点陈旧,但“测不准不是因为光子轰粒子撞飞了而是量子本身决定的”“量子经典差别不在尺度宏观微观而是在纠缠熵(简单来说就是信息量)”这两个最关键的地方都圆回来对了,还是挺惊喜的。

【回复】回复 @哔哔哩哩的185 :不可能,波函数形式决定了不可能做到
【回复】虽然测不准,但是可不可以通过结果反推导出之前的状态啊
枭雄19801015:
我靠!这是我看的所有关于量子理论解说最明了的一个视频了!我居然明白是怎么回事了!厉害了。

【回复】这视频文案 我可是没少下功夫,看到你的评论,我很满足[星星眼]
【回复】回复 @科学认识论 :语音识别错误 重新回复一下 感觉潘建伟院士那一段还不如不加 反而容易让不太了解量子力学的人认为观测者必须是智慧生物导致诞生出上帝是第一个观察者,这样的神学思想[热] 感觉应该着重强调一下,观测者不是指人 因为碰到很多不太了解量子力学的人,听着观测者效应这个名字都认为是人的干扰,导致了观察者效应 偏偏文字和她们解释又不太好解释[笑哭]
【回复】回复 @科学认识论 :up别理他,你做的很好,这人找茬的
唯司人omh:
科普视频我最怕那些真人出镜的,怎么说呢,不够专业的同时,普通话不标准听不清最要命。像up主这样的太少了,通俗详细,并且声音大吐字清

【回复】回复 @茄宝兔 :真人[笑哭]
【回复】完了,很多教授都是真人出镜的[doge]
【回复】回复 @科学认识论 :天呐,这太牛了吧㇏[喜欢]
PKane9:
Up主讲的很通俗易懂,但还有两个问题有点疑惑: 1.两个纠缠粒子可视为一种叠加态,而所谓的观察可以视为其中一颗粒子A吸收了一个光子的能量,如果把三个量子都用波表示,那两个纠缠粒子和光子整体不就叠加成新的波型了嘛,那为何粒子B和粒子A还会组成原先的叠加态(波型)? 2.人类是否可以控制一对纠缠态粒子中的一个的量子态的呢?(比如上下旋,若不能的话还是没法编码量子信息啊)

【回复】可以这样理解:假如我的目的是向你传递"001"这个信息, 量子是叠加态的,一但观测就会坍缩,坍缩后的结果是随机的,例如我们把坍缩后向左旋的量子定义为1,向右旋的定义为0, 假如我手中有A,B,C三个量子,而他们对应纠缠的A1,B1,C1在你手中, 我观测A,B,C后坍缩的结果是"010",此时因为量子纠缠你可以观测到A1,B1,C1也坍缩为了"010", 这时候我只要用传统的通讯方式(例如给你发条短信)告诉你把第2位和第三位的"1"改成"0","0"改成"1",这条信息对窃听者没有任何用,这样你就可以得到"001"这个结果。 所以说量子纠缠本身不能用来传递信息,但可以作为一种无法被破译的加密手段。
【回复】回复 @PKane9 :这个问题,你看我之前发量子纠缠的那期,最后有解释。另外量子纠缠是一个复合系统,能量不可能是你那说的那种简单粗暴的划分。是随机的
账号已注销:
这个波粒二象性解说的太好了!!直接把本质给解释明白了,后面的粒子纠缠和坍塌现象就很好理解了!!天呐太棒了这个科普视频!!原来这就是世界的本质,给我开创了一个新的世界观!!!

【回复】回复 @星云eve : 观测 本身就是光子轰击量子得过程 。
【回复】回复 @vqimwr :哈哈哈哈,up这么牛?自己想出这么牛的东西
【回复】这只是up自己的想法,实际情况无从得知,并无论证。千万别以为是真理。
夺爱书生:
讲的非常通俗易懂,粒子是波包那里我看这么多科普视频第一次看到,感觉理解双缝干涉好理解多了,非常感谢😊

【回复】这也是理论建立在关联猜想上,但是应该是比较接近真相的其中之一 因为微观世界的东西有时候并不是单一的而是整个宇宙系统是关联的作用的 而且会产生和之前完全不同逻辑的作用 因此解读其中一个东西未必就能推导别的东西
【回复】波包解释的话,就不存在什么测不准原理了,这种解释更加倾向于波
【回复】回复 @rj321462 :是概率波,波只是形式本质是粒子出现在空间中的概率
e逍遥:
好家伙,现在太多标题党搞得我差点都错过这么好的一个视频了,受益匪浅,确实很适合我这非物理专业的人了解。[支持][支持]

【回复】是的,狼来了的故事导致很多人感觉我这视频也是平平无奇[笑哭]
【回复】尤其是用波包对波粒二象性进行解释,太棒了。物理太美了[崩坏3_送你一朵花]
终云被抢注:
诺奖公布后看了不少解释视频,大up,小up,营销号的都有。up的讲解是唯一一个让我对量子、量子通信为什么牛逼,等概念貌似有那么一点懂了的人,硬币送上~

【回复】这诺贝尔奖是怎么回事?贝尔不等式是一种正确手段,证明了爱因斯坦的错误;还是说因为贝尔不等式本身错误,它以前证明爱因斯坦错误,现在发现并没有证明爱因斯坦的错误?
梦想是买海景房:
这么好的知识up为什么不火啊[保卫萝卜_哭哭]

【回复】真的严谨得来又通俗易懂
账号已注销:
这个视频击碎了我作为外行,对于微观领域反直觉原因的浪漫幻想[笑哭]。 之前一直觉得这么玄乎的微观现象,反直觉性反因果性,多少有点神秘浪漫的幻想,搞了半天就是个波包啊[喜极而泣]

【回复】这只是up通俗的讲解,将原来抽象的知识具象化了,要真正理解光看这个视频是不够的
【回复】不要被up误导,权威学者都不敢这么概括。无意冒犯up
【回复】电子是粒子也是波,大小也不是完全固定的,内部变化十分复杂,所以会随机出现在一定范围内。量子力学看似复杂,其实和结构力学一样,更微观的情况难以描述,结构力学发展时间比量子力学还长,实际上现在还没有一套完整的结构力学来解释宏观世界的物理变化。量子的尺度是原子级,和最小的普朗克量子差了十几个数量级,不必人和整个太阳系之间的差距小,量子力学难以完整描述量子世界太正常不过了,可能量子力学还没整明白就研究出更深层的理论来解释量子力学是大概率的事,即使研究出更深层的理论也难以完整描述量子力学。
vigor16:
作为学物理的,我个人也稍微说点自己的见解吧,仅供参考。 1.关于海森堡不确定关系:up视频里提到不能称作测不准原理,应该称为不确定关系,我觉得是很好的,很少做科普的会提到这一点的解释。不过更为准确的说法应该叫不确定关系,因为原理一词一般指的是无法证明的公理,比如相对论的光速不变等等,而不确定关系是可以通过量子力学体系推导的,严格来说不能称为原理。 2.关于宏观物体为什么不显现叠加的问题:视频里解释是因为无时无刻都有“观测者”在相互作用。这个解释用来科普挺好的,但是可能会带偏观众,把量子力学引向玄学这个方向。其实量子力学是非常严谨的科学,所谓的“观测者”是难以定义的,毕竟人也好,仪器也罢,本质上也是一堆粒子的集合罢了,跟要观测的宏观物体其实没有本质区别。要解释宏观物体的性质,需另外一个物理理论,也就是统计物理,当然更具体的还有凝聚态物理,固体理论等等。当然还有量子达尔文主义相关的研究也有一定的解释。

【回复】人家就是个科普视频,,我觉得研究学术的目的不是为了挑一个术业不专攻人的错,我们普通人对这个量子力学有个初步了解,这个视频就很好了,至于更高端的东西,与其在这种地方争论我倒觉得大佬们在自己领域作出研究才更有价值,在这里争论没什么意义,而且这位大佬你说的这些普通人不太懂,反而是视频听过后有点理解了。
【回复】回复 @你还不整改 :我也不知道你在急什么,一开始也是你先说不喜欢耦合这个词,我就解释了耦合这个词在大量跟物理相关的文献和书籍里都大量出现过,英文单词就是coupling,翻译是耦合。你自己不愿意相信,也不愿意去自己查证,反倒开始攻击我不是学物理的。我说了自己的研究方向,你又开始扯我的方向不是理论物理,还对我的研究领域很看不起的样子,搞得好像我不是学物理的一样,那我只能问你是否清楚潘老师跟Zeilinger的主要研究方向,虽然我们组没有他们这些组那么强,但毕竟整体研究方向大致是一样的。你转头又说我贴金,说我拿他们跟你比。没错,四种基本相互作用可以涵盖宇宙中所有物体之间的相互作用,但是物体之间互相的影响,互相之间施力的这一现象并不只有“相互作用”一词来描述,这个现象很多时候在业内用coupling来描述,也就是所谓的耦合。不过耦合这个词在很多大型会议演讲时很少用,毕竟不做这个领域的人大概率不清楚其含义,没有相互作用一词来的直接。我找了潘建伟老师和Zeilinger教授等大佬一起写的一篇在RMP上的综述,讲的是多光子纠缠和干涉,其中用了大量的interacting和coupling,你要是想了解其中的区别可以自己看看语境,至少在第四页,文章的第一章的D节,第二段第一句话就讲了光子与环境会进行缓慢的耦合过程,用词就是coupling,与我之前那句话的语境一致,你想证实就去看看。DOI:10.1103/RevModPhys.84.777
【回复】回复 @你还不整改 : 我讨论的是不确定原理跟不确定关系的区别,这在公理体系中是必不可少的,公理(这里的不确定原理)与定理(这里的不确定关系)的区别如果想要深入了解可以参看南京大学李俊老师的《科学启蒙》课程,李俊老师在他的《高等量子力学》课程中也对海森堡不确定关系这一名称有相关的解释,当然百度百科也是有写的,可以参看百度百科"不确定关系"词条中名称一节。 第二点说的没问题,本质上系统量子态的叠加态(纯态)的坍缩,原因是与外界环境(系统之外)的耦合,因为耦合会导致系统与环境的纠缠,虽然系统与环境的总体还是纯态,但是如果只看系统(也可以叫子空间),其量子态呈现的是混合态的形式,失去了量子叠加的特性。我主要想说的是科普还是不要太过于强调“观测者”这一名词,因为这确实会误导很多观众,太多不是很了解量子力学的人把量子力学往唯心主义方向带了,这是问题很大的。
小钛陽:
我们一切的观测行为都会干扰被观测物体的状态,我们的观测结果永远不是被观测物体的真正状态,所以我们永远无法观测到任何真正的客观现象,我认为真理应该从客观现象中归纳总结得出,所以目前来看我们永远无法得知宇宙的真理[吃瓜]

【回复】回复 @7什么名 :确实是哲学,对现阶段人类来说没啥意义[吃瓜]
花小草啊:
[星星眼][星星眼][星星眼]谢谢up,讲的太好了,我明白了!我要跟我朋友分享分享,我今天看见抖音,里边竟然说我量子纠缠=唯心主义,我一个文科生看了都觉得离谱。[微笑]

【回复】量子力学说白了,很多人认为,薛定谔的那只猫,你观测过后如果是死的,其实是因为你看了他才死的,就被很多人认为是唯心主义,但是实际上观测这个行为本身就干扰了那个被观测粒子,所以实际上还是客观物理现象
【回复】回复 @我太太太太太难啦 : 我觉得我们就在不断地相互观测(干扰)着,微观世界也不停地和宏观世界相互观测(干扰)
【回复】量子力学说白了,很多人认为是因为观测导致结果是一个定态,就被很多人认为是唯心主义,但是实际上观测这个行为本身干扰了被观测物导致出现测量坍塌从而表现出位于定态,所以实际上还是客观物理现象
磷硫钾钙:
这up活该火起来[脱单doge][热词系列_三连][热词系列_三连]

【回复】回复 @科学认识论 :给了[脱单doge]
句句豆豆:
量子计算机、量子密码学和量子最近经常出现在新闻中。关于它们的文章不可避免地提到纠缠,量子物理学的一种特性使所有这些神奇的装置成为可能。 爱因斯坦称纠缠为“幽灵般的远距离作用”,这个名字已经流行并越来越流行。除了构建更好的量子计算机之外,理解和利用纠缠在其他方面也很有用。 例如,它可用于对引力波进行更准确的测量,并更好地了解奇异材料的特性。它也巧妙地出现在其他地方:我一直在研究相互碰撞的原子如何纠缠,以了解这如何影响原子钟的准确性。 但什么是纠缠?有什么方法可以理解这种“怪异”现象吗?我将尝试通过将物理学中的两个概念结合起来来解释它:守恒定律和量子叠加。 原文链接:https://victorlamp.com/article/7385090026

荘園主:
原来我之所以没处于叠加态,是因为一直有粒子在撞我(观测)[思考]

【回复】这么理解也没啥大问题,其实构成你的粒子也在互相观测(相互作用),你身上释放的热辐射在变成热辐射瞬间就是从叠加态转变为本征态的。 你身上集合了宇宙最基本的几种相互作用,可牛逼了[吃瓜]
【回复】你已经是宇宙的终极解释了,理解到位。
【回复】我看到你了,你就一个人

量子 科学 物理 宇宙 科普 量子力学 叠加 量子纠缠 2022诺贝尔奖 万物研究所·2022第四期

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