什么是量子纳米材料(量子纳米银作用)

本文目录

1. 量子为什么会纠缠，本质原因是什么
2. 量子力学和经典力学有什么不同
3. 和平精英光子长什么样子
4. 什么是量子纳米材料

量子为什么会纠缠，本质原因是什么

问题：量子为什么会纠缠，本质原因是什么？

量子纠缠是量子系统的一种现象，理论很复杂，要说清楚很难。对于量子世界的奇异特性，不但我们瓜民们如雾里看花，就是物理学大师们也有不同看法。为了弄清这些问题，上世纪一些物理学、量子力学大师们曾经有过一次剧烈的争论，代表人物都是量子力学的鼻祖。

以爱因斯坦为首的经典物理学派认为，量子力学里面的一些无法预测的“诡异”现象，如量子纠缠“鬼魅般的超距作用”，主要是其理论尚不完备，有一些深层次隐性规律还没有被人们所认识，他把这种规律称为隐变量，只要找到这些隐变量，这些现象就不诡异了，就可以预测了。爱因斯坦的口头禅是“上帝不会掷骰子”，支持他的有薛定谔、贝尔等。

争论的对方叫“哥本哈根派”，其代表人物有波尔、波恩、海森堡等，他们的理论被称为“哥本哈根诠释”。核心是坚持观测事实，认为粒子的波粒二象性、不确定性原理、波函数塌缩、量子纠缠等奇异特性，是量子世界的固有特性。它们更像是“别去管上帝能做什么”，似乎“上帝真的在掷骰子”。

一直到爱因斯坦、波尔等大师们都到天堂去了，争论依然没有结果。他们在天堂是不是还在争论我们也不知道，因为“量子纠缠”本身不携带信息，我们无法知晓变成量子的爱因斯坦们在干什么。倒是曾经支持爱因斯坦隐变量理论的约翰·斯图尔特·贝尔，一直孜孜不倦地想证实爱因斯坦正确，他提出了一个逻辑严密的数学不等式，只要这个不等式成立，爱因斯坦就胜出。

但结果令他失望，反复的实验，不等式都不成立。后来又有许多科学家验证了这个不等式，确切地证实了这个不等式不成立，从而判定爱因斯坦所主张的隐变量不存在，支持了哥本哈根派，哥本哈根诠释完美胜出。

这个结果传到依然在天堂争论的爱因斯坦和波尔们那里，不知他们作何感想，是不是会偃旗息鼓呢？

这个结果说明，量子力学里的量子纠缠、测不准定律、波函数坍缩确实在微观领域存在，但为什么存在呢？没人知道，因此量子纠缠的本质到底是什么，为什么会纠缠，没有一个完美的理论解释。

这是量子力学里面描述粒子特性的一个概念，说的是当几个粒子在一起相互作用后，其原来各自的特性就会消失，而综合成整体性质，人们无法将这些粒子区分单独描述某个粒子性质，只能够描述整体系统的性质。

即便把这些粒子分开到很远距离，它们的这种性质依然存在。理论上认为量子纠缠距离可以达到任意远，最诡异的就是，根据不确定性原理，测量粒子会让粒子运动发生改变，这种改变会瞬间传递到任意距离纠缠着的粒子，让其运动同时改变。

如A和B一对纠缠着的粒子，它们的纠缠状态是一个为左旋，一个为右旋，把它们分开放在距离很远的两地，只要测量A粒子，其运动发生改变成为右旋，那个在远方B粒子一定会变为左旋；而测量B粒子，则A粒子同样会发生改变。

我国2016年发射的墨子号量子科学实验卫星，证实了处于纠缠态的两个光子，分开1200km距离后依然保持这种性质。2019年7月12日，英国格拉斯哥大学的科学家们，首次拍摄到量子纠缠的照片（上图），这项成果以《贝尔非局域相互作用的成像》论文发表在《科学进展》学术期刊上。

量子纠缠的“诡秘”特性让人们产生了许多猜测，甚至引起了一些神鬼玄学迷信群体的兴奋，认为最微小的粒子都有意识，所以才会有超距作用。但主流科学界认为，量子纠缠就是粒子世界的固有特性，是一种客观存在，并非有什么意识。

科学界现在对量子纠缠这种现象的机理还没有弄清，但主流理论认为，量子纠缠至少有三个基本特征：一是这种现象只存在于量子世界，不会在宏观世界出现；二是量子纠缠不传递能量和信息，因此不违背光速藩篱；三是超距作用无限远永远也无法证实。

如何理解量子纠缠现象只出现在量子世界？就是在宏观世界从来也没有这种现象，遵循的是经典物理学理论，包括爱因斯坦相对论和牛顿力学等。这也说明利用这个理论实现超距传输是不可能的。在一些科幻作品和一些人想象中，老幻想着利用量子纠缠这种特点，将一只猫或者一个人或者一艘飞船，瞬时传递到光年以外，这些都不属于量子纠缠理论范畴。

那么既然量子纠缠具有超距作用，为什么不携带信息和能量呢？这里我们可以用一个更通俗的比喻来理解：有两姐妹分居两地，姐姐生了一个孩子，妹妹自然升级为小姨了，这种变化是瞬间的，不管她们距离多远，也不管她们愿不愿意，都会自然地发生这种变化。

但妹妹在接到传递的信息前，并不知道发生了这种变化，而姐姐把这个信息传递给姐姐，就要使用宏观信息传递手段了，传递最快的速度就是光速，打个电话，电磁波就传给了妹妹了。

为什么无法验证量子纠缠超距作用无限远呢？这是因为人类永远也无法将一个被纠缠着的粒子传送到无限远，现在人类的飞行器连1光年半径的太阳系都出不了，何况无限远？比如前面说的那姐妹分开的问题，她们就像需要分开纠缠着的两个粒子，要分开多远，就要用宏观的方式移动，无论是坐火车还是坐飞机做宇宙飞船，把姐姐或者妹妹送到无限远是做不到的，即便光速也做不到。

因此量子纠缠传播无限远，理论上可以做到，因为两姐妹不管分开多远，姐姐生了孩子，妹妹都会自动升级，但在实践中永远无法证实。

这种比喻不够严谨准确，只是为了帮助大家通俗理解量子纠缠虽然有超距作用，但并不传递信息和能量。不当之处，欢迎纠正和拍砖。

现在量子通讯常常被一些人误认为信息传输比光速还快，可以做到无延时通讯，这种理解是错误的。现在潘建伟等科学家正在研究的量子通讯，主要是通过量子纠缠分发和隐形传输，利用量子不确定性原理、波函数坍塌原理等，让通讯更快、更保密而已。

这个传输速度更快不是传播速度超过光速这种速度，而是每秒钟传输的数据量更大，如每秒可传递5G流量；保密是指密匙不可克隆，且通讯不可监听。

因此，从量子纠缠的这些基本特性，我们可以了解到，量子是没有什么意识可言的，未来也不可能通过这个理论来实现超距即时能量和信息的传输，更不可能实现任何物体或人类的瞬时转移。但随着人们对量子力学研究的深入，对这个世界的本质认识会越来越深刻，从而推动整个人类文明的进程。

就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。

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量子力学和经典力学有什么不同

个人理解量子力学在于这个“量”上，就是说微观粒子的存在方式都是一份一份的，而不是无限可分割的，当一个基本粒子再“分割”时（这种分割是客观的分割，而不可能是人为的），分割后的粒子已经是一种性质的别的物质了。比如当光子从电子中“分割”出来（即跃迁出来）时，光子已经不具备电子的性质了，成为新的物质（有人直接把它当做能量，而严格地说光子是物质）。从量子力学角度上讲，超弦理论是对的，即超弦是最小的量子，再也不能分割，它有自身的结构与功能。量子性与宏观世界的系统性很相似，可以说量子性就是微观世界的系统性。从量子的“分割”特性上可知，我们现在发现的六十几种基本粒子，只是从人类认识、发现的角度上讲的，它们并不是客观的最基本的粒子，超弦或者以其它方式客观存在的最小粒子才是最基本的粒子。

和平精英光子长什么样子

1光子是一种虚拟的游戏设定，没有具体的长相。2在和平精英游戏中，光子是一种装备品，可以提升人物属性和能力，但它并没有实际的形态或者外貌。3光子的效果和属性可以通过游戏中的道具面板或者装备栏进行查看和管理。

什么是量子纳米材料

这个问题可以理解为纳米技术和量子技术的关系。

传统意义上的纳米技术被认为是几十纳米到几百纳米尺度下，物质所产生的效应。在这个尺度下，量子效应不明显，量子力学并不是传统纳米技术使用的主要理论工具。比如说新闻中那个银粒子净水，再比如我们生活中所谓纳米涂层防水防污染，做这些应用的人完全不需要理解量子力学。

当然当人们开始研究10nm以下的物质结构时，这时候量子效应开始显现。这类的研究通常也归为纳米物理nanophysics.

所以在科研院所的物理系内纳米物理分支之下，有的研究者完全不精于量子力学，而更多的是使用电动力学，流体力学或者界面力学，和固体物理中简单的量子部分。而有的研究者就是每天和量子力学打交道的。

关于什么是量子纳米材料的内容到此结束，希望对大家有所帮助。