量子爱动力学

正如计算机中的所有数据都由0和1组成一样，世界也是由基本粒子组成的。计算机中的所有程序都在0和1上运行，世界上的所有现象都离不开基本粒子之间的相互作用。描述基本粒子行为的理论是量子力学。例如，有描述电磁相互作用的量子电动力学，描述强相互作用的量子色动力学，以及描述爱情相互作用的量子爱情动力学。

李商隐的诗生动地描述了两个粒子坠入爱河时的行为，这是量子爱情动力学中著名的纠缠态。纠缠之后，粒子的行为有很强的相关性——这种相关性可以是一致的，也可以是相反的。例如，一个粒子有一个叫做自旋的基本属性，它可以上升或下降，没有人能控制谁。如果你想知道粒子旋转的方向，你必须测量粒子。对于几个粒子，你必须测量几次。但是，如果两个粒子形成量子纠缠，然后以光速向两个方向运动，情况就大不相同了。假设一个粒子移动到北京，而另一个粒子恰好到达上海。当你在北京发现粒子的自旋方向时，你也会知道上海粒子的自旋方向。问题在于，一旦粒子纠缠在一起，不管它们相距多远，它们对外部测量的反应甚至会在宇宙的两端同时发生。他们的爱超越了光速。

《现实世界中的[量子纠缠》，作者马克·希思]

多么伟大的爱！为什么听起来有点理想化？是的，除了量子纠缠，现实世界还有量子退相干。宇宙中不仅有两个粒子，而且至少有1090个粒子。永远持续下去并不容易，因为每一对粒子都会受到周围环境的干扰。如果干涉太严重，很容易退相干，所以两个粒子不再缠绵，结局可能像陌生人。

退相干是好的，至少一次。如果粒子的希尔伯特空间维数太高而不相干，那么就没有必要担心量子纠缠。例如，刚才说只有粒子的自旋被认为是纠缠态，自旋可以是向上或向下的，所以粒子的希尔伯特空间是二维的。如果有一个非常复杂的粒子，除了自旋，还有身高、年龄、外貌、教育背景、收入、财产、籍贯...即使考虑到过去的历史，希尔伯特空间也有数万个维度，也许比宇宙中的粒子数量还要多。既然这样，还想纠缠吗？最好试着买彩票。但是不要太悲观。世界是美丽的，因为有许多维度。爱是珍贵的，因为它不容易得到。

因此，量子爱情动力学特别强调海森堡的测不准原理。海森堡指出，粒子的某些状态和其他状态是“矛盾的”，粒子不能同时处于两个“矛盾”的状态。简而言之，这意味着你不能同时拥有鱼和熊掌，没有完美。这不是态度、能力或技能的问题，而是量子的本质。当你计算动量时，粒子的位置变得不确定。当你想确定时间时，粒子的能量是不清楚的。如果我们必须同时考虑这里和那里，结果不可能在任何地方都是无限精确的。你为什么不睁一只眼闭一只眼？

这是不是意味着爱情不需要奔跑？不要。这正好说明爱情非常需要管理。在量子爱动力学中，粒子之间的任何相互作用都可以被视为量子测量。“你到底爱不爱我？”这是一种测量。不确定性原理告诉我们，有些东西不能同时测量，所以我们需要理解每次测量的意义和可能的后果。量子测量本身也会干扰粒子的状态，影响它们的演化轨迹。测量结果是他心脏上的朱砂痣还是墙上的蚊子血？这是测量方与被测粒子共同作用的结果。一巴掌打不出声音。请小心操作，三思而后行。

既然量子爱情动力学如此神奇，它能解释断袖的感觉吗？你不仅能解释，还获得了诺贝尔奖！《生活大爆炸》中的天才物理学家被称为谢尔顿·库珀，以纪念著名的物理学家利昂·库珀。库珀与另外两位物理学家巴丁和施里弗共同创立了描述低温超导现象的BCS理论，并获得了1972年诺贝尔物理学奖。这个理论说，当温度很低时，导体中同性的两个电子之间会有某种吸引力，因此导体的电阻几乎会完全消失。同性电子的结合叫做库珀对！看，谢尔顿是对的！