晶体位错亦可量子纠缠？

发布时间：2023-05-22 10:18:15 所属栏目：外闻来源：

导读：按照现在的物理人的认知，我们的现实物理世界大约大致上可分为经典物理学世界和神奇瑰丽的量子世界。这种哲学味道的声称，并没有什么神秘和了不得的，无非是说宏观世界用经典物理和相对论来认识就已经足够。到了微观

按照现在的物理人的认知，我们的现实物理世界大约大致上可分为经典物理学世界和神奇瑰丽的量子世界。这种哲学味道的声称，并没有什么神秘和了不得的，无非是说宏观世界用经典物理和相对论来认识就已经足够。到了微观原子世界，物理人就得改弦更张，用量子力学去描述才能合乎道理。宏观世界，组成物体的原子数目再多、再怎么复杂，物体之间的相互作用，大约都可以用组成物体的微观粒子集合的引力和电磁力去看。对此，当下的经典理论已经表达得很不错。而微观量子世界，是不是用“波粒二象性”就可以描述得很好？还是可以斟酌商榷的。毕竟，还有一些在目前认知上“模糊不清”的问题。这种宏观、微观物理的划分模式，更多说明人类的认知水平还可以再提升，以求一统宏观、微观世界的认知。当然，这种划分，本身就模糊不清，也意味着宏观 - 微观认识其实就是互相渗透的：你中有我，我中有你。

Ising 这般狂言妄语，也不是一点微薄根据都没有。对一个微观量子世界的多样性的一种理解，主要是立足于这样的微观量子态实际上原本就是一大一小两个纠缠在一起的图像。一旦付诸外部测量，量子态会因为测量干扰而崩塌，从而体现出粒子性。此时，用宏观经典的物理去理解这些测量后的结果，大概也不算全是胡说八道。同样，我们也知道，量子效应在宏观尺度上亦可得到一些展现，并被赋予不可言状的神奇。

这里，重复两个众所周知的例子，说明宏观层面上依然可以有量子效应：

(1)两束源于同一光源的相干光束，在宏观尺度空间中沿两条不同路径传播后再交会干涉，可能出现光子纠缠，显示出宏观量子效应。注意到，激光光束高度相干这一特征，使得这样的效应令人诧异和不可思议之外，也有个道理，如图 2(A) 所示。这种光量子纠缠，现在更是量子信息世界的重要载体。已经报道的数百上千公里之间的量子密钥、编码和通讯，证实量子纠缠不再是想象。

(2) 超导电性源于波矢空间一一对自旋反平行的电子库珀对。大量库珀对相干凝聚在基态，形成超流输运而实现超导这种宏观量子现象。超导电性是凝聚态最广为认同的宏观量子纠缠，千百年来都是凝聚态物理的上品，令人心动并为之憔悴。为其中一些宏观量子效应的呈现。如果再将话说得粗鲁一些，即：波矢空间的库珀对，在实空间表现的就是量子相干纠缠！

这样的宏观量子效应，惟妙惟肖而下里巴人，能够赋予若干贴近日常文明生活的新功能，供我们人类获益。此时，不妨去感受德布罗意的“物质波”这一概念之深刻，就能发现原来“宏观量子世界”并非不可能，并非一个稀奇的主观希冀。或者说，这些宏观的量子效应，依稀让我们体会到对宏观世界，其实“波动理解”比“粒子理解”更“普适”和“合适”。再说句外行话：高等数学很早就告诉我们，一切形貌都可以是波包的傅里叶叠加，而量子态不就是叠加态么？!

（编辑：汽车网）

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