量子力學的超距作用可以使人類的信息傳遞突破光錐?

如果可以的話,那人類就可以看到過去發生的事了,方法如下:

在離地球一光年的地方修建一個信息站,那個信息站看到的就是地球一年之前發生的事,然後告訴現在的我們。

如果大量修建這樣的信息站,柯南就可以下崗了

補充一下,科幻小說中的實例,比如《三體》中的智子。

發現很多人張口就黑三體。首先聲明,我不是三體粉,要黑也不要在我這裡黑。我只是想問智子的可行性。


這種討論爛了的問題建議先搜一搜,很容易得到答案,那就是不能。

再有,別拿科幻小說里的設定叫「實例」。


我覺得關於這種問題,有必要寫點東西比如《論我為什麼總是黑三體》以及《不要誤會其實我並不是針對三體》

回答樓主問題,量子糾纏不能傳遞信息的原因是觀測會破壞糾纏態,簡而言之打個比方中國和美國的時差已知,這個是糾纏態,你能確定你看得到太陽時奧巴馬看不到太陽,但是你並不能決定自己看不看得到太陽,當你在深夜突然想看太陽於是坐飛機飛到美國,雖然自己看到了太陽,但是你和奧巴馬的糾纏態被打破了,奧巴馬並不會因為你看到太陽而突然看不到太陽,所以並沒有信息傳遞過去。


誰說的超距作用可以傳遞信息的?


摘自劉覺平先生的《量子力學》:

如果量子力學意味著非局域性,即影響的傳播並不受光速限制,我們能夠利用它來進行超光速通信嗎?回答是肯定的,不能!已經證明:量子關聯不能用來傳遞超光速信號。這是因為導出Bell不等式的局域性原則比弱局域性原則要強得多,後者禁止出現超光速信號,而量子力學滿足弱局域性原則(參考文獻:Bella€?s theorem: Does quantum mechanics contradict relativity?)


謝邀,不可以

特別指出糾纏態也是不可以傳遞信息的,因為沒有任何一方可以在不破壞糾纏的情況下控制自己的測量結果


這個問題應該拆成兩個來看:1.像智子一樣超遠距離瞬時通信有沒有可能,會造成什麼後果?2.這樣的遠距離瞬時通信能不能用量子糾纏實現?

我的答案是:1.因為違反因果律,所以一般來說不認為可能。2.不能。

1.狹義相對論告訴我們,時間和空間是一體的。舉個例子,在兩個以高速相對移動的慣性系中,一個慣性系中同一時刻的不同地點對應著另一個慣性系中的不同時刻(當然地點也不一樣)。通(xuan)俗(hu)一點來說,就是你在你的慣性系中沿著你們之間的相對速度方向行走,相當於在對面慣性系中沿著時間行走。那麼假如你可以在你的慣性系當中的不同地點瞬時通信,那麼你就可以把另一個慣性系未來的事件告訴他,所以就打破了因果律。當然,「打破因果律」這件事未必代表不可能,只不過實在沒有人能想得出一個沒有因果律的世界是什麼樣的,所以主流物理學認為這件事是不靠譜的。

2. 既然瞬時通信本身不存在,那麼自然不可以用量子傳送來實現啦~

不過話說回來,這個量子傳送到底是什麼?事實上,這個概念遠沒有它聽起來那麼神奇。想像你把兩個硬幣正反面粘在一起,然後在一個伸手不見五指的房間里拋一次這兩個硬幣。注意到由於硬幣粘在一起,拋硬幣的結果必定是一正一反。這時你在黑暗中把兩個硬幣掰開,分裝在兩個盒子里分別送給地球人和三體人。這時這兩個盒子里的硬幣都是50%概率為正面50%概率反面。然而當地球人打開自己的盒子發現是正面時,遠在天邊的三體人的硬幣為正面的概率就「瞬間」變成了0。我們用兩個光子代替這兩個硬幣,就可以說這兩個光子之間處於量子糾纏的狀態。而量子傳送的過程你就可以理解為打開盒子(其實不完全是這樣,打開盒子只是第一步)。

這時候你可能會覺得這有什麼了不起的,這不是顯而易見嘛。確實,在硬幣的情況下,雖然沒有人知道,但硬幣的狀態已經事先決定好了,是固定的,所以地球人的觀測並沒有改變三體人硬幣的狀態。但是在光子的情況下事情有些微妙的不同。在量子力學的主流觀點(哥本哈根詮釋)中,一個微觀粒子的具體狀態在觀測之前是【不存在】的,而只有在觀測的時候粒子才會「決定」自己處於哪一個具體狀態。在這個背景之下,量子糾纏才會看起來很神奇:在第一個光子被觀測時,它自己隨便選擇了一個狀態,而在宇宙另一邊的第二個光子竟然可以瞬間知道第一個光子的心思,並選擇相應的狀態。

當然,量子糾纏本身並不傳遞信息,也不允許什麼實時通信。這就好像地球人把他們的硬幣翻了過來,一股神秘的力量就瞬間讓三體人的硬幣也翻過來一樣不科學。

————————————————————

知乎上的處女答。其實量子通信還是挺牛逼的,有人想聽我再講吧。


看到一年前有喵用?一年前不會用攝像機拍攝好嗎?


《量子物理史話》

假如有人想利用這種量子糾纏效應,試圖以超光速從地球傳送某個消息去到半人馬座α星(南門二,它的一顆伴星是離我們地球最近的恆星,也即比鄰星),他是註定要失敗的。假設某個未來時代,某個野心家駕駛一艘宇宙飛船來到兩地連線的中點上,然後使一個粒子分裂,兩個子粒子分別飛向兩個目標。他事先約定,假如半人馬星上觀測到粒子是「左旋」,則表示地球上政變成功,反之,如是「右旋」則表示失敗。這樣的通訊建立在量子論的這個預測上:也就是地球上觀測到的粒子的狀態會「瞬間」影響到遙遠的半人馬星上另一個粒子的狀態。但事到臨頭他卻犯難了:假設他成功了,他如何確保他在地球上一定觀測到一個「右旋」粒子,以保證半人馬那邊收到「左旋」的信息呢?他沒法做到這點,因為觀測結果是不確定的,他沒法控制!他最多說,當他做出一個隨機的觀測,發現地球上的粒子是「右旋」的時候,那時他可以有把握地,100%地預言遙遠的半人馬那裡一定收到「左」的信號,雖然理論上說兩地相隔非常遙遠,訊息還來不及傳遞過來。如果他想利用貝爾不等式,他也必須知道,在那一邊採用了什麼觀測手段,而這必須通過通常的方法來獲取。這一切都並不違反相對論,你無法利用這種「超光速」製造出信息在邏輯上的自我矛盾來(例如回到過去殺死你自己之類的)。

  在這種原理上的量子傳輸(teleportation)事實上已經實現。我國的潘建偉教授在此領域多有建樹。

  2000年,王力軍,Kuzmich等人在Nature上報道了另一種「超光速」(Nature V406),它牽涉到在特定介質中使得光脈衝的群速度超過真空中的光速,這本身也並不違反相對論,也就是說,它並不違反嚴格的因果律,結果無法「回到過去」去影響原因。同樣,它也無法攜帶實際的信息。


科幻小說里的東西看看可以就不要當真了。。。不然真是要一粉頂十黑了。。


量子糾纏我也不懂。但是糾正你一個邏輯錯誤。地球有能力把信息發到遠處,幹嘛不直接把信息儲存起來,有需要就打開資料庫檢索?還搞什麼外星接收站。。。難道僅僅是為了在外星建倉庫?


三體雖然很厲害,但就智子這個設定最扯蛋,當然不科學的設定還不止這一個


提供一個思路,或者說提出一個問題。先擺事實,量子糾纏一旦一方變化,另一方必定變化,這是瞬時傳遞的,而因為需要知道對面一方如何被變化才能知道這邊一方如何被變化,這一信息的傳遞在光速限制內,所以信息傳遞依然不能超過光速。那麼,這個【是否變化】這個信息是不是瞬時傳遞了呢?如果是,那麼假設一種情況,我有一個箱子,裡面裝著糾纏的一方,箱子上面寫著【如果發生變動則——】——為雙方事先約定好的內容,那麼不就相當於傳遞信息了嗎?或者更簡明點,兩個上述箱子分別代表1與0,那麼,這樣就可以發送二進位編碼了。


我支持不行,這本來也不是屬於科學。

然後你提出的柯南問題有一部美國電影里出現過,他們合理的解釋是用衛星全天監控世界忘了多少天前發生的事,科學上似乎講的通。

但電影里的結局是根本沒有衛星,那是一個時間的窗口(ノ=Д=)ノ┻━┻


這難道不是多此一舉嗎! 我們本來就可以看到過去發生的事情,為什麼要發送外1光年以外的地方?如果你有能力記錄發生的事情,存在電腦里就好了呀!

我們真正看不到的是外來,不是過去。


不能,超距作用無法傳遞信息。

所有說可以超光速傳遞信息的答案都是民科

量子糾纏確實存在,但它的意義在於安全性而非超越光速

三體是部科幻小說。

意思就是說裡面多是"幻想",看起來很高大上,但是幻想的基礎比高中物理多不了多少。

總之:

智子不可行,信息傳遞不能超過光速

智子不可行,信息傳遞不能超過光速

智子不可行,信息傳遞不能超過光速

重說三

回答完畢


量子的超距作用有沒有可能是因為在高維空間,本身它們就是在一起的,或者根本就是同一個量子?


並不能,光速是傳播信息的極限了


討論能不能傳輸信息比較有爭議,不如換一個說法: 單獨的量子信道不能完成信息傳輸,需要經典信道輔助才能完成。好處是安全性而不是速度,速度還是經典信道的速度。


謝邀。

目前尚未找到方法可以通過量子糾纏來傳遞信息,但題主的目的是「人類就可以看到過去發生的事」,這不是本來就可以的嗎?突破光錐,是看見未來發生的事。


謝邀。

超距作用要用來傳遞信息是很難的。

眼下的量子通信其實應該叫做量子加密通信

要破案,多裝幾個攝像頭就行了吧。


推薦閱讀:

引力波的速度在不同介質或空間里是恆定的嗎?還是說和光波一樣在不同介質速度不同?
如何看待中科大驗證「宇稱-時間」中的超光速現象,使信息能以超過1.9倍的光速傳播?
是否可以認為廣義相對論在更大的空間尺度已經失效了?
歐洲研究人員發現難以解釋的超光速現象,這個消息可靠嗎?如果屬實,對物理理論可能會產生哪些影響?

TAG:物理學 | 理論物理 | 量子物理 | 物理思考 |