糾纏态:多粒子體系不能表示為直積形式的疊加态-中文百科頻道

糾纏狀态概述

Schrodinger首先提出了“糾纏态”一詞，它是指多粒子體系或多自由度體系的一種不能表示為直積形式的疊加态。

EntangledState糾纏狀态

Entanglement:Astateofacompositesystemthatmaynotbe

writtenasaproductofthestatesofitscomponentsystems.

複合系統中不能被寫作它的分系統狀态的張量積的狀态稱為糾纏狀态。

例如：兩個粒子的狀态為√2/2|00>+√2/2|01>，那麼這個狀态可以表示為|0>*(√2/2|0>+√2/2|1>)，其中兩個粒子的狀态并沒有聯系，在測量到第一個粒子的狀态為|0>前後，對第二個粒子的測量都是兩種狀态各有1/2的可能，合适的變換也總能将它變成相應的狀态。但是如果改為√2/2|00>+√2/2|11>，那麼就會出現一些“奇怪”的現象，例如對其中任何一個粒子進行的變換不能改變測量結果為0或1的概率，而如果先測出一個則另一個的狀态也“确定”了等。這樣的狀态稱為糾纏态。

量子信息學告訴人們：為了進行遠距離的量子密碼通信或量子态隐形傳輸，人們需要事先讓距離遙遠的兩地共同擁有最大的“量子糾纏态”。所謂“量子糾纏”是指不論兩個粒子間距離多遠，一個粒子的變化都會影響另一個粒子的現象，即兩個粒子之間不論相距多遠，從根本上講它們還是相互聯系的。例如，一個無自旋的粒子分裂成兩個粒子，它們的自旋一定相反。但在觀測到它們的自旋前，它們是随機的，對一個粒子的觀測會瞬時影響到另一個粒子。科學家們認為，這是一種“神奇的力量”，愛因斯坦都無法解釋，将其戲稱為“遙遠的鬼魅行為”。

可成為具有超級計算能力的量子計算機和“萬無一失”的量子保密系統的基礎。

但由于在量子通信通道中存在種種不可避免的環境噪聲，“量子糾纏态”的品質會随着傳送距離的增加而逐漸降低，也就是說，兩個粒子之間的糾纏會因傳播距離的增大而不斷退化，其糾纏數量也會随之越來越少。這是導緻量子通信手段目前隻能停留在短距離應用上的根本原因。

不同的量子物理學理論對此有不同的解釋。

1.兩個粒子，隻要未被觀測到它們的分離，就是不實在的，隻能是一個粒子。

2.有兩個宇宙版本，每一個對應自旋态的一種可能。

3.有許多曆史，被随機選擇了一個。

4.兩個粒子間有超光速的信号。

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來源

糾纏态最早是由薛定谔和愛因斯坦提出來的，兩個人雖然都被當成量子力學（QM）的奠基人，但是兩位大師都反對QM所包含的正統思想，糾纏态就是他們為了批判QM所蘊含的哲學思想而提出的。

還給出了一個利用四個二粒子糾纏态作為量子信道來傳送四粒子糾纏W态的方案,并且進一步給出了當量子信道為非最大糾纏态時,四粒子糾纏的一般W态的隐形傳态的一個方案,同時通過構造一個5×5對角投影變換矩陣,解決了使用一般糾纏量子信道并不再引入輔助态時,态畸變的恢複問題.并且這裡的對角投影變換UM也與以往文獻中的不同,而且比過去文獻的讨論更直接.因本文的研究是一般性的,本文關于對角的投影變換矩陣UM的變換方法等可以直接推廣到任意一般糾纏信道的一般糾纏态的概率隐形傳态。

愛因斯坦提到的EPR态，兩個粒子A,B可形成這種态:|0>A|0>B+|1>A|1>B|0>|1>代表不同的自旋态，上述态的意思是如果A粒子處于|0>(|1>)态，則B粒子必也處于|0>(|1>)态。注意，一旦這種狀态形成後，理論上可以将A,B拉開至無窮遠距離，但是這種關聯仍然存在，即可以從對A測量所得到的狀态推出B此時的狀态，愛因斯坦把這種關聯稱為“幽靈般的超距作用”。