2022年9月30日 星期五

量子糾纏說明白

一位擅長丹青的朋友刻意在畫作上加了隻貓,我問道:「是薛丁格的貓?還是愛麗絲夢遊仙境的貓?是耶?非耶?立而望之,偏何其生死明晦未卜?」

 

她用另一幅畫回說她的貓是愛麗絲夢遊仙境的柴郡貓,覺得薛丁格的貓虐貓實在令人費解!

 

在我看,柴郡貓忽隱忽現是量子的機率特性,而薛丁格的貓是量子的疊加態(superposition),兩貓皆量子。但是薛丁格若在今日肯定不敢如此科普譬喻,將貓放在毒氣室中鐵要被動保人士狂虐的!這二貓現在已成量子玄幻在真實世界的吉祥物。

 

我過去做理論高能物理,量子場論 (quantum field theory) 是再基礎不過的工具-好似行灶下;對於更低階的量子力學 (quantum mechanics),總是不願再去教學相長一番。到了九年代初,跟我常合作的研究夥伴們開始涉入 Bell’s theorem 的話題,那是關於量子糾纏 (quantum entanglement) 現象的定理,是對於1935 年愛因斯坦提出EPR 佯謬的反證,那時候才驚覺自己對於量子現象的根本問題居然如此的無知!

 

2013 年起開始關注量子計算這個新興的議題(去翻閱近十年前臉書的貼文吧!),又陸陸續續的修補了很多背景,但是知識如果沒法子用平人的話講清楚,終究不是自己的。所以努力用白話把自己幾年前還說得不清不楚的量子糾纏現象試著重新說一遍。

 

但我必須先下個金鐘罩:我得假設朋友都唸過國中物理,偶而看看科普的書。如果連這也沒經歷過-唉,大羅金仙也難救!

 

https://www.digitimes.com.tw/col/article.asp?id=6555

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