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EPR悖論（或愛因斯坦-波多爾斯基-羅森悖論）是一個思想實驗，旨在證明量子理論早期公式中的內在悖論。它是量子糾纏最著名的例子之一。悖論涉及根據(jù)量子力學彼此纏結的兩個粒子。根據(jù)哥本哈根量子力學的解釋，每個粒子在被測量之前都處于不確定的狀態(tài)，此時粒子的狀態(tài)變得確定。

在同一時刻，另一個粒子's狀態(tài)也變得確定。這被歸類為悖論的原因是它似乎涉及兩個粒子之間以大于光速的速度進行通信，這與阿爾伯特·愛因斯坦的相對論相沖突。

悖論's起源

悖論是愛因斯坦和尼爾·玻爾之間激烈辯論的焦點。愛因斯坦對玻爾和他的同事們正在開發(fā)的量子力學并不滿意（具有諷刺意味的是，基于愛因斯坦開始的工作）。愛因斯坦與他的同事鮑里斯·波多爾斯基（Boris Podolsky）和納森·羅森（Nathan Rosen）一起開發(fā)了EPR悖論，以此來表明該理論與其他已知的物理定律不一致。當時，沒有真正的方法來進行實驗，所以這只是一個思想實驗或gedankenexperiment。

幾年后，物理學家大衛(wèi)博姆修改了EPR悖論的例子，使事情更加清晰。（提出悖論的原始方式有點令人困惑，甚至對專業(yè)物理學家來說也是如此。）在更流行的Bohm公式中，不穩(wěn)定的自旋0粒子衰減成兩個不同的粒子，粒子A和粒子B，朝向相反的方向前進。因為初始粒子的自旋為0，所以兩個新粒子自旋的總和必須等于零。如果粒子A有自旋+1/2，那么粒子B must具有自旋-1/2（反之亦然）。

同樣，根據(jù)哥本哈根對量子力學的解釋，在進行測量之前，兩個粒子都沒有確定的狀態(tài)。它們都處于可能狀態(tài)的疊加中，具有正旋轉或負旋轉的相等概率（在這種情況下）。

悖論's意思是

這里有兩個關鍵點讓人感到不安：

量子物理學說，直到測量時刻，粒子不具有確定的量子自旋，但處于可能狀態(tài)的疊加狀態(tài)。
一旦我們測量粒子a的自旋，我們肯定地知道我們從測量粒子B的自旋得到的值'。

如果你測量粒子A，看起來像粒子A'量子自旋得到"設置"通過測量，但某種程度上粒子B也立即"知道"它應該采取什么旋轉。對愛因斯坦來說，這明顯違反了相對論。

隱藏變量理論

沒有人真正質疑第二點;爭議完全在于第一點。Bohm和愛因斯坦支持另一種稱為隱藏變量理論的方法，這表明量子力學是不完整的。在這個觀點中，量子力學的某些方面必須是顯而易見的，但需要添加到理論中來解釋這種非局部效應。

作為類比，考慮一下你有兩個信封，每個信封都有錢。你被告知其中一個包含5美元的賬單，另一個包含10美元的賬單。如果你打開一個信封，它包含一個5美元的賬單，那么你一定知道另一個信封包含10美元的賬單。

這個比喻的問題是量子力學**不起作用一天。就金錢而言，每個信封都包含一份特定的賬單，即使我從來沒有去看它們。

量子力學的不確定性

量子力學的不確定性并不代表我們缺乏知識，而是根本缺乏明確的現(xiàn)實。在進行測量之前，根據(jù)哥本哈根的解釋，粒子實際上處于所有可能狀態(tài)的疊加狀態(tài)（如Schroedinger's貓思想實驗中的死/活貓的情況）。雖然大多數(shù)物理學家寧愿擁有一個規(guī)則更清晰的宇宙，但沒有人能夠確切地弄清楚這些隱藏變量是什么，或者如何以有意義的方式將它們納入理論。

玻爾和其他人為哥本哈根量子力學的標準解釋辯護，這種解釋繼續(xù)得到實驗證據(jù)的支持。解釋是描述可能的量子態(tài)疊加的波函數(shù)同時存在于所有點。粒子A的自旋和粒子B的自旋不是獨立的量，而是由量子物理方程中的相同項表示。在對粒子A進行測量的瞬間，整個波函數(shù)折疊成單個狀態(tài)。這樣，就不會發(fā)生遙遠的交流。