《ねこ耳少女の量子論~萌える最新物理学~》quantum teleportation


以前購買的日文科普漫畫書《ねこ耳少女の量子論~萌える最新物理学~》(貓耳少女的量子論 萌最新物理學)


在漫畫中,貓耳女主角以兩杯彼此熱戀、遠距離相連的拿鐵咖啡作為比喻,向男主角說明量子糾纏,並進一步用這種「一方狀態被決定、另一方也隨之呈現關聯結果」的意象,來介紹 quantum teleportation基本概念。




這章後的短文:量子與人心的共通點

量子可以被遠距離傳送(teleportation)。

量子本來就具有三種性質,所以只要用某種方法把那三種性質送到遠方,那就等於是瞬間傳送。

瞬間傳送需要一種叫做「糾纏」(entanglement)的現象。量子彼此之間可以互相糾纏。這可以想像成兩條繩子纏在一起的樣子:當量子一和量子二彼此糾纏時,就算把它們分隔到很遠,這種糾纏也不會消失。

例如,來考慮量子一和量子二具有相反自旋的情況。自旋的方向可以用陀螺軸的上下來表示,所以就用 ↑ 和 ↓ 來表示吧。原本彼此糾纏的量子一和量子二,被遠遠地分開了。當你去測量量子一的自旋,結果是 ↑。那麼,量子二的自旋是什麼呢?

看起來好像理所當然,但其實在測量之前,量子一和量子二的自旋都還沒有被確定。直到真的去測量之前,量子二的自旋其實也只是有 50% 的機率會成為 ↓ 而已。

所謂量子的狀態,在被測量之前其實並不存在。它本來就像幽靈一樣的存在。只有在發生了「測量」這個行為之後,自旋的狀態才會被確定(也不是說在測量之前它就早已經「注定是 ↓」了。說到底,單獨存在的那種「狀態」根本就不存在)。所以,量子一和量子二到底哪一個是 ↑、哪一個是 ↓,其實是因為測量才被生成出來的狀態;在那之前,只能說「量子一和量子二之中,會有一個是 ↑,另一個會是 ↓」。這就跟樂透在開獎之前,獎號還沒有決定是一樣的。

如果把測量裝置斜著放,那麼沿著那條斜線去看,一個就會朝上(↗),另一個就會朝下(↙)。也就是說,自旋狀態會受到測量裝置的影響。

「事先沒有決定好的性質」這件事也許不太容易理解,不過可以拿人類的心理狀態來想像看看。人的心境會隨著與他人的關係不斷改變。比方說,在某個文學獎的情境裡,預先就知道兩人之中只有一人能得獎,另一人會落選。在這種情況下,我們知道兩人之中一定會有一個人變得很開心,而另一個人則會跌入失意的谷底。但在評審真正公布結果之前,還無法決定到底是誰會變成哪一種狀態。量子的狀態,也可以把它想成類似這樣的東西。


quantum teleportation的原理 "物體本身並沒有移動"

① 先準備一對糾纏粒子

② 要傳送的量子,去和其中一個糾纏粒子接觸

手上有一個「未知狀態」的量子,想把它的狀態送到遠方去。這個量子先去和手邊那顆糾纏粒子做局域操作與測量。

③ 左邊那邊改變了,右邊那顆得到原本的性質

原本那顆「要被傳送的量子」本身,最後不會完整保留在原地,遠方那顆糾纏粒子,會變成和原本那顆量子相同狀態,所以傳過去的不是那顆粒子本身,而是它的量子狀態。

真正完整的量子傳態還需要:

經典資訊傳送,也就是你在本地測量之後,必須把測量結果用普通通訊告訴遠方的人。

遠方的人再根據這個結果,對那顆粒子做對應修正。

這樣遠方那顆才會精確變成原本那顆量子的狀態。

所以真正流程是:先共享一對糾纏粒子,本地把「待傳送量子」和其中一顆做聯合測量,得到測量結果

用經典通訊把結果送到遠方,遠方依結果做修正,遠方那顆變成原本那顆的狀態


レイ生日快樂!


 今天是經典動漫《美少女戰士Sailor moon》的角色「火野レイ」的生日!!她也正是火炎與熱情的水手服美少女戰士「Sailor mars」。


密教《大日經》之大悲胎藏法中,七曜皆具象徵,各以心力之手執持(Graha)大悲胎藏曼荼羅之一院,乃大悲胎藏生漫荼羅中一種善知識門:其中火曜執持大悲胎藏生曼荼羅西方之持明院。

火曜主「慧」而以佛母般若波蘿蜜多為本尊。火曜亦主宰黃道十二宮之Meṣa(羊,四大屬火)與Vṛścika(蠍,四大屬水)。

又金剛頂經以佛母般若波羅蜜多為薄伽(bhaga,女性器)云:「是慾求因緣能息煩惱義。又是所從生義。即是般若佛母,無礙知見人,皆悉從是生。其有志求因緣,得與相應,煩惱戲論皆悉永息,非如世間欲熱雖小止息而實更增也。」

右手持弓箭的慾金剛女亦是佛母般若波羅蜜多。

又金剛頂瑜伽密教以蓮華部配火大代表愛染大悲,蓮華部部母金剛秘密法智女白衣觀自在即代表法界體性之火大亦即火界(Tejo-dhātu),。


丹生都比賣神社「花盛祭」

丹生都比賣神社

作為靈峰高野山守護神而聞名的和歌山縣葛城町世界遺產——丹生都比賣神社,於12日舉行了慶祝春天到來的例行祭典「花盛祭」,吸引了大批觀光客,現場十分熱鬧。參道兩旁以竹筒裝飾著櫻花、桃花等花木,整體籠罩在一片華麗熱鬧的氛圍之中。

在本殿內,宮司宣讀祝詞,當地的孩子們也獻上了寄託和平祈願的神前神樂「浦安之舞」。

丹生都比賣一說即太陽女神天照大神之妹稚日女尊也,又一說即太陽女神天照大神而與大日如來習合為同女躰也。