墨澜小说

第552章 全同粒子（第1页）

第552章全同粒子

初阳这个聪明绝顶的天才放弃接受这个挑战，果断摇头。

“我不猜。我也不分析。”

“量子力学的玩意儿我要是能猜出来就有鬼了。”

他非常有自知之明。

站在经典力学的视角去看这个实验，那随便来个高中生甚至初中生都能分析出来，从物理，数学方面都没有什么难度。

但这可是量子力学啊！

刘行之能把这个实验当做例子说出来，那就证明最后的实验结果一定是违背常识的。

明知道猜不出来，傻子才去猜。

看着初阳退避三舍的反应，刘行之哑然失笑，说出了最后的实验结果。

“只有第一种和第四种情况会发生。”

“即上侧的光子被反射，下侧的光子被传输。上侧的光子被传输，下侧的光子被反射。”

“其余两种情况均不会出现。”

“啊？”虽然早就知道实验结果会反常识，但初阳还是忍不住惊呼出声。

“为什么啊？”

“嗯……”刘行之思考了一会儿，详细的解释道：

“如果两个光子不是同时到达，那么每个光子都有50%的机率在分束器之后任选其一，而与另一个光子无关。”

“但是，如果光子同时到达，因为光子是全同粒子，它们就会变得无法区分，最终会随机地一起进入任一光束。”

“这从本质上来说是量子干涉效应。只有在两个光子都被反射或传输的情况下，一个光子才能到达每个探测器。量子物理学中的探测概率由概率振幅的平方给出，这与实际电磁场的平方不同。”

“这两种可能性的概率振幅会相互产生破坏性干扰。这是因为每个光子在反射时都会经历众所周知的90度相位跃迁。这意味着‘两个光子同时反射’的状态相对于‘两个光子同时发射’的状态的总相位为180度。”

“这个实验引出的洪-欧-曼德尔效应在量子信息方面有很大作用，尤其是量子密集编码。”

刘行之解释完了之后，史密斯轻飘飘的补了一句。

“你可以简单的理解为因为两个粒子完全相同，相同到它们各自的事件也叠加了。”

听完了刘行之的解释，初阳正在思考。

听到史密斯这句特别离谱的话，初阳的第一反应是怀疑。

什么玩意儿？

相同到连各自的事件都叠加了？

这可能吗？

全同粒子能相同到这种程度？

刘行之点头道：“虽然有点不严谨，但通俗一点可以理解成这样。”

“不过我不建议你这么理解。量子干涉你已经很熟悉了，那让我们把全同粒子详细的讲一下。”

初阳正襟危坐，摊好课本。

刘行之喝了一口茶，润了润喉咙，开始给初阳细致的讲解全同粒子。

“全同粒子的概念，刚刚我已经讲过一遍了。”

“而全同粒子可以分为两种类型：玻色子可以处于同样的量子态。光子、胶子、声子、与氦-4原子，都是玻色子。”