陶三来上课(6)——那么就聊几句Entanglement:(量子)纠缠

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donau
楼主 (文学城)

从开始写这个系列,就有人追着我吵,所以先说明一句,多谢关注,很抱歉我无意讨论这些,只是把自己知道并且认为对的说出来,如果你有不同意见或者观点或者解释,那很好,请继续保持。

说到量子力学这门学科,内容既不是量子,也没有什么黑猫白猫,也没有波。唯一唯一有的,是波函数,Psi(Ψ),它是单词Psychology的第一个字母,词根是ψυχ?,希腊语的意思是life, soul, 或者heart。

理论物理界有个很重要的会议,五年一次,叫Psi-K,名字就是从这个字母来的。

下面ViBRAVO5说很看不上Zeilinger去找达赖喇嘛求教,我觉得倒是无所谓,如果他觉得跟他讨论对他理解问题有帮助,那很好啊——生命宝贵,何必浪费在无聊无趣无益的人那里?我本人对达赖印象不差的,很是看过他写的几本书。

原来孩子的牙医,是一个罗马尼亚过来的胖胖老人家,Waiting Room墙上有很醒目的达赖喇嘛名句镶在匾里,Happiness is the highest form of health。

每次都热情极了,看着我们孩子眼里能冒出小星星,给孩子钻牙空挡不忘正经事,哎呀你长得真是太好看了,Pozerlan一样啊,你几岁?......不到7岁?那等你长大了做我女朋友好不好?

小家伙那里理这些,都是一脸不耐烦,只想赶紧完赶紧走。

后来孩子们长大了不用再那么频繁看牙医,他也退休了。

流光流月流年。

波函数最直接的作用,是计算(某个)结果出现的概率。然后呢,从波函数很容易导出频率,从频率很容易得到能量——能量也就是力,那是系统某一状态存在的直接原因。

波函数长什么样?不知道,不过波函数要满足薛定谔方程。这是线性方程,当然满足线性方程的特征,比如如果某一矩阵作用到某个解,那么还是方程的,两个解的线性组合,还是方程的解。

这都没什么,小小数学把戏。

线性组合之后的表达,有个专门的名词,叫两个解的superposition——继续没什么,还是数学推导(推公式对学数学的来说真真是小case),最多可以用来解释什么猫既是死又是活这么简单的道理。

所以很多时候学数学的经常嘲笑学物理的瞎忙自己绕自己。

Entanglement被称为量子力学的Quantum-ness。

假设一个粒子(particle)的某个特征守恒(conserved),无所谓是什么,为了简单,就说是spin好了。如果初始状态spin的特征为0,当它衰变成两个粒子,那么会一个(+1)spin一个(-1)spin,或者反过来。

Entanglement最关键的点是,它不再依赖于你选的薛定谔方程的解(当然很多解),只是superposition的某一种状态,粒子间的correlation, 或者可以理解成量子力学的一种很不常见的宏观世界(macroscopic non-quantum)的特性。

为什么这么说?我再举例。

你有一双新鞋,装在鞋盒里,那么必定一只左脚一只右脚(我不举特例,无意搬杠)。

如果你闭眼选一只,自己不看,装封寄给我,也就是你并不知道是哪一只给我,而我拿到鞋的时候,会马上知道你的那只是左脚还是右脚(这里爱因斯坦有一个形容,他说这种信息传输比光速还快)。

这是宏观世界很容易理解的Entanglement。中文不也说,(如果)我是你肚里的虫,(那我当然知道你怎么想)。

回到上面的微观量子范畴,继续两个spin的例子。

如果你测量到其中一个的,那么你自然知道了另外一个的状态,也就是说,Entanglement体现的是一种相关性(correlation)。

这有什么意义?

很有,spin的不确定性消失。

Entangle State薛定谔的原文是Verschränkte Zustände,德语完全没有中文“纠缠”两个字的意思,更直接的翻译是,受限,受损(我自己不知道为什么中文会这样译,所以我经常看不懂中文在说什么),它其实是说,某些粒子性的消失。

这件事再往前追溯的话,起因是我曾经提到的EPR Paper。Zeilinger带领他的实验小组观测到的这个现象,他那篇文章很短,关于Monmentum Entanglement,加Abstract只有6页。

 

 


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FEVRE
不懂量子,但是对中文翻译无厘头特有同感

以Forrest Gump (1994)为例,译成《阿甘正传》

我一直以为《阿甘正传》是讲某个特定民族人的传记,所以不以为然。

偶然看了这个老电影才知道 Gump 被译成阿甘了

波粒子3
怀疑这Entanglement的实验

实验说是当你打开盒子看到鞋的一瞬间,因为你的看到,另一只鞋立即改变。

可是Entanglement是在将两只鞋分开前造成的。看到的是左脚,另一只当然是右脚。在分开时已经决定了。

我这样怀疑难道是有什么事我忽略了?

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zhiyanle
易读。赞。请教过老美语言文字行家, 他们说,
z
zhiyanle
说的好说的妙。中文翻译,

说的好说的妙。中文翻译,
巴西和Brazil有啥关系?不知道。
New York,纽约,new做声音翻译;可new J, 新泽西,new做字义翻译。
唯物主义,materialism原文没有唯。

 

老键
交流平台Stackexchange上有人厘了量子纠缠entanglement 的出处,确出于薛定锷自己的英语论文
陶陶三
阿甘这个翻译挺好的。以特定历史的小人物,反应宏大叙事。
陶陶三
多老师好。一双鞋子的例子,我觉得不够准确。因为一开始无论寄哪一只,左右已经确定了。而纠缠的量子,除了相关外,更像通灵。

打个比方,好像天生一对的薛定谔的猫。

分别放在两个薛定谔的盒子里,相距甚远,彼此难以沟通。打开每一个盒子,猫是活的或死了,概率都是50%。

那么,我们打开其中一个盒子,发现猫是活的,另一个盒子里,猫必定死了。反之,打开发现一个盒子里猫死了,另一个猫必是活的。

两个猫之间,感觉没有力的相互作用(经典力学的力的解释),他们之间如果有,那么只能是信息的传递、沟通。

这种信息的传递、沟通怎么来的?

如果没有力,它们又如何达成这种沟通,你活我就死,你死我就活?(本来应该是好兄弟,“不仅同年同月生,并求同年同月死”,然后一个死,另一个如“心灵感应”般就知道,于是也死了)

 

 

 

 

 

 

 

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FEVRE
阿甘有误导,我一直以为说甘地。把老外名字译成阿x, 翻译的人大概觉得符合电影内容,其实很无厘头
陶陶三
我觉得在南方,可以改成《阿珍爱上了阿强》,女主角珍妮可以叫阿珍。在北方呢,可以叫《小妮子与小甘子》。:-)
F
FEVRE
翻译大概就是你那个无厘头学校毕业的
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donau
薛定谔英语肯定比如你啊那有什么可说的。我写的那个德语肯定是他原文这个我100%确定

我觉得他是想说粒子性受损这件事,就这么简单

d
donau
我想了一下我觉得没听过小妮子这个但是肯定有小妞子这个称呼

象我爸爸他们那一代叫自己孩子比如我会说小丫头儿,但是他们叫谁都是小丫头儿,最多说咱家小丫头儿或者姐家小丫头儿。倒是从来没叫名字的习惯

d
donau
你这个同年同月同日死不用求的现代人已经有了这个自由

这个

很现实的,而且我相信会越来越多。

我还是倾向于相信entangled是对correlation的度量(correlation coefficient),那是宏观世界的数学表达,用你的两只猫的例子,那就是从最开始就是共生的,必须要保证某个特征是conserved,到你这里就是0状态,如果生是+1,那死只能是-1。那对波函数的选择就受限因为自由度就小了。

你这个信息传播的速度理解很对,爱因斯坦的形容是那会比光速快。

我是有意不想从玄学上解释这些的,那可能会更简单一点,所以我说如果学物理的讲这些那太小儿科了,根本不是什么。那就是欺负人胜之不武。

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donau
这个阿甘也是让我很反应了一下是什么
陶陶三
阿珍和小妮子都出自女主角珍妮。在南方和北方,都是小家碧玉型的可爱女子。多老师也不是什么都懂。
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kingfish2010
叠加?