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[涨姿势] 事实证明，即使量子纠缠也有自己的熵

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 16:33:24 浏览：12 分类：涨姿势

事实证明，即使量子纠缠也有自己的熵

这些计算可能与影响更广泛的现象有关，包括时间之箭。

[涨姿势] 事实证明，即使量子纠缠也有自己的熵

即使在量子世界中，热力学也不会让你孤单。

图片来源：CI Photos/Shutterstock.com

你不会与宇宙打赌。在任何孤立的系统中，熵（系统的阶数）永远不会减少。在经典系统中，这是尽可能严格的现实法则。这是热力学第二定律。但当谈到量子力学时，事情并没有那么牢固。然而，新的研究表明，一种重要的量子现象：纠缠，存在着熵。

当在量子力学中对粒子进行测量时，据说波函数会塌缩。量子力学中的性质是概率性的。如果两个粒子纠缠在一起，它们就是同一量子态的一部分，对一个粒子的测量也会瞬间使另一个粒子的波函数塌陷，即使这两个粒子位于宇宙的两端。

这可能看起来违反直觉或违反了这个定律或那个物理定律，但它描述了我们准确测量世界的一种方法。量子纠缠在尖端量子技术中非常有用，但科学家们不确定这种现象如何与熵相互作用。

为了使量子纠缠与热力学第二定律相一致，科学家需要证明纠缠变换是可逆的。在热力学系统中，功和热被证明是可逆的，但这对于量子纠缠来说并不简单。

该团队使用了“概率”纠缠变换。它们并非每次都有效，但该框架允许物理学家创建熵计算所需的可逆变换。他们能够计算出这种纠缠的熵。

“我们的发现标志着在理解纠缠的基本性质方面取得了重大进展，揭示了纠缠和热力学之间的基本联系，最重要的是，它大大简化了对纠缠转换过程的理解。这不仅在量子理论的基础上有直接和直接的应用，而且还有助于理解我们在实践中有效操纵纠缠的能力的最终限制，”来自 RIKEN 量子计算中心的研究作者 Bartosz Regula 说。在一份声明中。

还需要做更多的工作——这是关于量子纠缠熵的第一个可靠的词。当前的解决方案和未来的扩展可能会为仍然限制我们对量子物理学理解的其他问题提供新的见解。

“我们的工作是第一个证据，证明可逆性是纠缠理论中可以实现的现象。然而，人们已经猜想出了更强的可逆性形式，并且即使在比我们在工作中所做的假设更弱的假设下，纠缠也有望变得可逆——特别是，不必依赖概率变换。问题在于，回答这些问题似乎更加困难，需要解决迄今为止所有解决这些问题的尝试所无法解决的数学和信息论问题。因此，理解可逆性保持的精确要求仍然是一个令人着迷的悬而未决的问题，”雷古拉补充道。

这项新工作发表在《自然通讯》杂志上。

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