[量子計算]日常生活中一些量子世界相關的概念

概要

【1】原子[Atoms]的存在性
【2】隨機的存在性
【3】原子光譜的離散性
【4】光有量子性
【5】電子具有干涉和衍射特性
【6】量子世界中失效的貝爾不等式?

正文

對於【1】原子[Atoms]的存在性
我們通過經典原子理論,或者是實驗設備掃描隧道電子顯微鏡可以觀測到原子級別的粒子,因此該存在性無需質疑。

對於【2】隨機的存在性
我們可以通過粒子的熱運動、電子層級躍遷的隨機性看到整個隨機性的存在。

對於【3】原子光譜的離散性
通過對氫氣激發的電子能譜可以看到其離散性。甚至大神總結出一套近似函數。
這裏寫圖片描述
以及進一步發展的公式
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對於【4】電子有量子性
通過以下的實驗可以找到相關量子性的特徵數據。大致是通過上述一對電容設備,下接電流表,電容表和電源。通過對電容設備提供光量子,協同調整電壓來測試射入電子的能量特性。
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對於【5】電子具有干涉和衍射特性
該實驗通過HITACHI的電子干涉實驗已經證明。當然,這裏主要表徵了電子的波粒二象性。粒子的特性通過上述【4】已經證明。而【5】這個證明了電子具有波動性。因此完整的證明了波粒二象性。同時拓展的其他物質實驗如C60這種大粒子仍然符合這種特性。

對於【6】量子世界中失效的貝爾不等式?
貝爾不等式對於宏觀世界來說是個很容易理解且符合邏輯認知的。
比如滿足A特性與同時滿足反B的數量加上滿足B特性與同時滿足反C的數量之和大於或者等於滿足A特性與同時滿足C的數量。這個是宏觀上比較直觀的而且符合邏輯的推斷。
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但是量子世界中卻打破這個簡化版的貝爾不等式的規則。
當然,準確的貝爾不等式應該描述爲 |Pxz-Pzy|≤1+Pxy
其中,Ax爲正的意思爲在x軸上觀察到A量子的自旋態爲正,而Pxz代表Ax爲正和Bz爲正的相關性。在經典力學中,此不等式成立。在量子世界中,此不等式卻不成立。
以下來自維基百科:
貝爾定理排除了定域隱變數爲量子力學的可信解釋,雖然非定域隱變數理論的大門仍舊敞開無礙。貝爾結論[4]:某些理論爲了確定單獨測量的結果,嚴格要求將額外參數加入量子力學,並且要求這動作不改變統計預測。對於這些理論,必定存在着一種機制,使得一臺測量儀器的運作設定值的改變,會影響到另一臺測量儀器的讀值,不管兩臺儀器之間的距離有多麼遙遠。此外,涉及這機制的訊號必需瞬時地傳播抵達,所以,這些理論不具有洛倫茲不變性。
當然更精密的實驗還在準備和實施中。希望在未來能夠被實驗物理學家給出更精密準確的實驗結果。在未給出結果之前,這個理論仍然被世人所接受。

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