量子力学行为当代物理学的两大基石之一（另一大基石相对论），自出生以来就自带“奥妙光环”。它突破了东谈主类对宏不雅世界的固有融会，揭示了微不雅粒子鲜为东谈主知的怒放限定，成为物理学规模的前沿表面。

但恰是这种“奥妙性”，让它被不少别有精心之东谈主愚弄，沦为冒名行骗的噱头，从“量子波动速读”到“量子养生”，从“量子心灵感应”到“量子一忽儿出动”，各式离谱言论层见错出，误导了大齐无边行家。

今天，咱们就来真切拆解量子力学中最受争议也最易被诬陷的观念——量子纠缠，复原它的科学推行，刺破围绕它的各样谣喙。

最初，咱们需要明确量子力学的中枢定位。

量子力学是商议物资世界微不雅粒子怒放限定的物理学分支，它的商议对象涵盖原子、分子、凝合态物资，以及原子核和基本粒子的结构与性质，是当代物理学的基础表面之一。与经典物理学商议宏不雅物体（如汽车、行星）的怒放限定不同，量子力学所描摹的微不雅世界，充满了与咱们日常教导各别的奇特景象，这也为它披上了一层奥妙的外套。

但奇特不等于玄学，量子力学的每一个论断齐有严谨的表面推导和实验考据，绝非假造遐想的“玄学表面”。

先从那些流传甚广的量子谣喙提及，望望它们到底错在那处。

最典型的莫过于前些年风靡一时的“量子波动速读”，违规商家向心焦的家长们荧惑，竹素和东谈主的大脑之间会产生“量子纠缠”，只消让孩子快速翻动竹素，无需逐字阅读，书中的知识就融会过“量子纠缠”自动传入大脑，结束“几分钟读完一册书”“过目不忘”的古迹。

这种说法看似重生，实则症结百出——量子纠缠的作用对象是微不雅粒子，而竹素是宏不雅物体，大脑的想维行动是神经信号的传递，两者之间根蒂不可能产生量子纠缠，所谓的“波动速读”，不外是愚弄家长的心焦神志盘算的骗局，推行上和“蒙眼识字”“速读西宾”等伪科学莫得区别，最终只会让孩子浪费时候和财富，还会误导他们对科学的融会。

更离谱的是，有东谈主将量子纠缠与“心灵感应”“灵魂存在”绑定，宣称“量子纠缠等于心灵感应，这诠释了灵魂是真实存在的”。还有一些不严谨的科普著述或自媒体，为了博眼球，宣称“愚弄量子纠缠旨趣，东谈主类不错结束一忽儿出动”，让不少东谈主对量子力学产生了不切推行的幻想。

这些言论完全不屈了量子力学的基欢喜趣，将科学观念与玄学、科幻元素强行绑缚，沾污了科学与伪科学的界限。

在拆解这些谣喙之前，咱们先明确一个中枢观念——量子纠缠。

简便来说，当几个粒子在互相作用后，它们的特色会详细成为一个举座，无法单独描摹每个粒子的性质，只可描摹通盘系统的性质，这种景象等于量子纠缠。

举个无为的例子，就像两个互揣测联的“量子双胞胎”，不管它们相隔多远，哪怕一个在地球，一个在天下的另一端，只消咱们测量其中一个粒子的景色，另一个粒子的景色就会一忽儿笃定，仿佛它们之间有某种“超距揣测”。但这种“揣测”并非咱们遐想中的“相似”或“感应”，背后有着严谨的科学逻辑，这亦然咱们接下来要重心教育的内容。

想要信得过剖析量子纠缠，咱们必须先掌捏一个前置观念——不笃定性旨趣（也叫测不准旨趣）。

这个原根由德国物理学家海森堡于1927年建议，是量子力学的中枢旨趣之一，它透彻突破了经典物理学中“不错精确测量物体景色”的固有融会。

不笃定性旨趣的中枢内容是：你不可能同期精确知谈一个微不雅粒子的位置和它的速率（动量）。这在宏不雅世界中是完全无法遐想的，亦然违抗学问的。

比如咱们不雅察一辆在马路上行驶的汽车，不管是用雷达安设，照旧用肉眼不雅察，齐能减弱测出它在某一时刻的位置和速率——雷达通过辐射雷达波，把柄波反射转头的时候笃定汽车的距离，再通过两次测量的差值计较出行驶速率；哪怕是肉眼不雅察，晴明映照到汽车上再反射到咱们的眼睛里，也不会对汽车的怒放产生任何影响，咱们依然能准确判断它的位置和速率。

但在微不雅世界中，情况就完全不同了。

微不雅粒子（比如电子、光子、质子等）的质料极小，当咱们试图不雅测它们时，不雅测行动本人就会对它们产生骚扰，导致咱们无法同期精确测量它们的位置和速率。

这里咱们需要明确一个关节点：不雅测微不雅粒子必须通过波折办段，比如想要“看到”一个电子，咱们需要用晴明映照它，但晴明本人亦然由光子构成的，当光子撞击到质料极小的电子时，会窜改电子的怒放标的和速率，就像用一颗石子去撞击一颗灰尘，灰尘会被撞得四处乱窜。

具体来说，如果咱们想要精确测量电子的位置，就需要使用波长很短的光波——波长越短，晴明的聚焦界限越小，测量的位置就越精确。

但波长越短的光波，能量越高，对电子的撞击力就越大，会严重骚扰电子的怒放速率，导致咱们无法准确测量电子的速率；反之，如果咱们想要精确测量电子的速率，就需要使用波长很长的光波——波长越长，晴明的能量越低，对电子的骚扰越小，咱们能更准确地判断电子的怒放轨迹，但波长越长，晴明的聚焦界限越大，测量的位置就会出现较大异常。

这就酿成了一个无法突破的窘境：咱们要么精确测量位置，要么精确测量速率，永远无法同期作念到两者兼顾。

这种窘境不是因为咱们的测量时刻不够先进，而是微不雅粒子本人的特色决定的——微不雅粒子的怒放景色本人等于不笃定的，咱们只可用概率来描摹它的存在景色，这个概率在量子力学中被称为“波函数”。

波函数是量子力学中的一个基础假定，贯串于通盘量子力学的长期，它的中枢含义包括两点：有限性（波函数的取值是有限的，不会无尽大）和碎裂性（微不雅粒子的能量、位置等物理量不是一语气的，而是呈现出碎裂的取值）。

当咱们莫得对微不雅粒子进行不雅测时，它的波函数处于“重叠态”，也等于说，它可能处于多种景色的重叠之中，就像一个骰子在落地前，可能是1到6中的任何一个点数；而当咱们进行不雅测时，波函数会一忽儿“坍缩”，从重叠态变成一个笃定的景色，就像骰子落地后，只会呈现出一个笃定的点数。这种“不雅测决定粒子景色”的景象，让好多东谈主难以收受，致使连好多物理学家齐对此建议了质疑。

其中最著名的质疑，等于薛定谔建议的“薛定谔的猫”想想实验。

薛定谔是量子力学的奠基东谈主之一，但他并不招供哥本哈根宗派对波函数和重叠态的解释，于是在1935年盘算了这个想想实验，试图从宏不雅角度揭示微不雅世界中重叠态的“无感性”。

实验的中枢的是：把一只猫和一个随时可能触发的致命安设（比如一瓶氰化物，由一个放射性原子限制，原子衰变则触发安设，杀死猫；原子不衰变则安设不触发，猫存活）关在一个密封的箱子里。把柄不笃定性旨趣和哥本哈根宗派的解释，在咱们掀开箱子不雅测之前，放射性原子处于“衰变”和“不衰变”的重叠态，那么这只猫就应该处于“生”和“死”的重叠态——既谢世，又死了。

只消当咱们掀开箱子进行不雅测时，波函数坍缩，原子要么衰变，要么不衰变，猫才会呈现出笃定的“生”或“死”的景色。

这个想想实验看似谬妄，却精确地指出了量子力学与宏不雅世界融会的矛盾。

好多东谈主无法收受“一只猫既生又死”的景色，觉得这不屈了基本的逻辑和学问。薛定谔盘算这个实验的初志，是为了反驳哥本哈根宗派的不雅点，他觉得微不雅粒子的景色应该是笃定的，之是以看起来不笃定，仅仅因为咱们的测量时刻还不够先进，重叠态仅仅一种“假象”。

而哥本哈根宗派则宝石觉得，重叠态是微不雅粒子的推行景色，薛定谔的猫在箱子里如实处于“死活重叠态”，是不雅测行动导致了波函数的坍缩，从而让猫的景色变得笃定。

哥本哈根宗派的这一不雅点，并非“睁着眼睛说瞎话”，而是基于他们对微不雅粒子推行的剖析——他们觉得，微不雅粒子的推行并不是咱们传统融会中的“实体粒子”，而是旁边滚动的“能量弦”，这等于咱们常说的“弦表面”。

弦表面是表面物理的一个遑急分支，它的基本不雅点是：当然界的基本单位不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状“弦”。

这些弦的长度极其轻微，大致只消10的-33次方厘米（比原子核还要小万亿倍），它们在空间中不绝滚动，滚动的频率、振幅不同，就会酿成不同的基本粒子——比如滚动频率较高的弦酿成电子，滚动频率较低的弦酿成夸克，还有的弦酿成光子、中微子等。把柄弦表面，微不雅粒子本人等于一种“波”，其怒放景色的不笃定性是与生俱来的，并不是因为测量时刻的局限，这也恰是不笃定性旨趣的推行所在。

好多东谈主觉得弦表面是一种“歪邪”的表面，但它之是以能赢得辽远物理学家的救济，中枢原因在于它有望科罚当代物理学的一个首要贫穷——结束“大一统表面”。

爱因斯坦终身的瞎想，等于将当然界中的四种基本互相作使劲（引力互相作用、电磁互相作用、强互相作用、弱互相作用）长入起来，开垦一个不详解释总共物理景象的终极表面，这亦然物理学界东谈主东谈主垂涎的“圣杯”。

咱们简便先容一下这四种基本互相作使劲：

引力互相作用是咱们最熟悉的，它是物体之间互相眩惑的力，比如地球眩惑月球、苹果落地，它的作用界限无尽大，但强度最弱；电磁互相作用是带电粒子之间的互相作用，比如磁铁的眩惑与摒除、电流的产生，它的作用界限也无尽大，强度仅次于强互相作用；强互相作用是作用于原子核里面的力，它将质子和中子经管在一齐，注视原子核分裂，作用界限极小（只消10的-15次方米），但强度最强；弱互相作用主要发生在放射性衰变经由中，比如中子衰变成质子、电子和中微子，作用界限比强互相作用还要小，强度也比电磁互相作用弱。

爱因斯坦的相对论不详很好地解释引力互相作用，但无法解释电磁互相作用、强互相作用和弱互相作用；而量子力学不详解释后三种互相作用，却无法与相对论兼容，这就导致当代物理学出现了“分裂”——宏不雅世界由相对论主导，微不雅世界由量子力学主导，两者无法长入。而弦表面的出现，适值为科罚这一矛盾提供了可能，它不详将四种基本互相作使劲长入起来，结束爱因斯坦未完成的瞎想，这亦然哥本哈根宗派宝石我方不雅点的遑急复旧。

濒临哥本哈根宗派的不雅点，爱因斯坦等强项反对不笃定性旨趣的物理学家并莫得和谐，他们把眼神投向了哥本哈根宗派难以解释的量子纠缠景象，试图通过这一景象推翻哥本哈根宗派的表面。

1935年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森勾通发表了一篇题为《物理竟然的量子力学描摹能申辩为是完备的？》的论文，在这篇论文中，他们盘算了一个著名的想想实验，被称为“EPR悖论”，以此来反驳哥本哈根宗派的不雅点。

EPR悖论的中枢内容的是：在微不雅世界中，开云app一些粒子在互相作用后会酿成纠缠态，比如某一物资衰变时，会同期放出一个电子和一个正电子，这两个粒子原来属于统一个系统，因此它们的怒放标的各别，总动量为零。但在不雅测之前，咱们无法笃定电子和正电子各自的自旋标的（自旋是微不雅粒子的一种固有属性，雷同于地球的自转）——可能电子向左自旋、正电子向右自旋，也可能电子向右自旋、正电子向左自旋。

爱因斯坦用一个无为的譬如来解释这种景象：就像把一副手套差异放进两个盒子里，一只左手手套，一只右手手套，咱们当场把两个盒子送到不同的场所，比如一个送到地球，一个送到火星。

在咱们掀开盒子之前，咱们不知谈哪个盒子里是左手手套，哪个盒子里是右手手套，但咱们知谈，只消掀开其中一个盒子，看到里面是左手手套，那么另一个盒子里一定是右手手套——这是因为手套的傍边属性在放进盒子之前就仍是笃定了，不雅测行动仅仅让咱们知谈了它的属性，并莫得窜改它的属性。

在爱因斯坦看来，量子纠缠景象亦然如斯：处于纠缠态的两个粒子，它们的景色在互相作用遣散后就仍是笃定了，不雅测行动仅仅让咱们知谈了它们的景色，而不是通过不雅测窜改了它们的景色。这就意味着，微不雅粒子的景色是笃定的，不存在哥本哈根宗派所说的“重叠态”，不笃定性旨趣仅仅因为咱们的融会还不够全面，莫得找到荫藏的“笃定身分”（爱因斯坦将其称为“隐变量”）。

但按照哥本哈根宗派的解释，事情就变得尽头诡异了。

他们觉得，在不雅测之前，处于纠缠态的两个粒子处于“自旋重叠态”——既向左自旋，又向右自旋，就像盒子里的手套既不是左手，也不是右手，而是处于两者的重叠之中。当咱们不雅测其中一个粒子时，它的波函数会一忽儿坍缩，笃定一个自旋标的（比如向左自旋），而与此同期，另一个粒子的波函数也会一忽儿坍缩，笃定为各别的自旋标的（向右自旋），哪怕这两个粒子相隔亿万光年，这个经由也会一忽儿发生。

这就意味着，两个处于纠缠态的粒子之间，似乎存在一种“超距作用”——它们不详卓越空间的截止，一忽儿“相似”，同步窜改我方的景色。而把柄爱因斯坦的相对论，光速是天下中任何物体和信息传递的速率极限，不存在职何不详卓越光速的作用，这种“超距作用”完全不屈了相对论的基欢喜趣。因此，爱因斯坦觉得，哥本哈根宗派的不雅点是无理的，量子力学的描摹是不完备的，隐变量的存在才是解释量子纠缠的关节。

这场争论持续了数十年，爱因斯坦和哥本哈根宗派的代表东谈主物玻尔（哥本哈根宗派的独创东谈主，1921年在哥本哈根大学创立表面物理学商议所，教唆宗派真切商议量子力学）短兵承接，谁也无法劝服谁。

爱因斯坦长期宝石“天主不掷骰子”，觉得微不雅世界的限定是笃定的，不存在当场和概率；而玻尔则反驳说，“爱因斯坦，不要指令天主该如何作念”，觉得微不雅世界的推行等于不笃定的，重叠态和波函数坍缩是客不雅事实。

这场争论一直持续到爱因斯坦死亡（1955年），长期莫得定论。

直到1964年，爱尔兰物理学家约翰·贝尔终于为这场争论提供了一个可行的西宾才能——贝尔不等式。贝尔不等式的中枢想想是：如果爱因斯坦所说的“隐变量”存在，那么处于纠缠态的两个粒子的测量效果，应该餍足一个特定的不等式；如果哥本哈根宗派的不雅点是正确的，那么这个不等式就会被突破。贝尔不等式的建议，让原来只可在表面上争论的问题，变得不错通过实验来考据。

而后，无数物理学家运转通过实验考据贝尔不等式。

最经典的实验是：将处于纠缠态的两个光子辐射到不同的场所，在两个场所同期用偏振镜检测光子的偏振标的（偏振是光子的一种固有属性，雷同于光的振动标的）。如果隐变量存在，那么两个光子的偏振标的测量效果应该餍足贝尔不等式；如果不存在隐变量，那么不等式就会被突破。

实验效果令东谈主颤抖：总共的实验齐突破了贝尔不等式，诠释了爱因斯坦所说的“隐变量”并不存在，哥本哈根宗派的不雅点是正确的——处于纠缠态的两个粒子，如实会在不雅测时一忽儿同步景色，这种“超距作用”是真实存在的。更令东谈主诧异的是，后续的实验还发现，这种“超距作用”的速率，远远高出了光速。

为了根除不雅测者的主不雅影响，确保实验效果的客不雅性，科学家们尝试了各式才能。

比如在2016年11月30日，科学家们研制了一个在线小游戏，邀请了全球大致10万名玩家参与，玩家们在游戏中当场生成了近1亿个当场数字，这些当场数字被传送到全球各地的13个不同版块的贝尔实验中，行为实验的当场触发信号，确保实验的当场性不受东谈主为限制。最终，总共实验的效果齐一致诠释：量子纠缠景象是真实存在的，“超距作用”如实发生了。

更有甚者，科学家们还愚弄远方星系恒星辐射的光来考据量子纠缠。他们捕捉到数十亿光年外恒星辐射的光子，将这些光子的信号处理成当场信号，用于触发贝尔实验的测量经由。实验效果标明，量子纠缠的“超距作用”速率，至少比光速快一万倍！

这一效果让好多东谈主感到困惑：既然量子纠缠的速率高出了光速，那爱因斯坦的相对论是不是被推翻了？

谜底是申辩的。

事实上，哥本哈根宗派其后也修正了对量子纠缠的解释：处于纠缠态的两个粒子之间，并不存在信得过的“相似”和“信息传递”，它们之是以会同步景色，是波函数坍缩的固有特色，其中并莫得传递任何有效的信息。

也等于说，量子纠缠的“超距作用”，并莫得不屈相对论，因为相对论退却的是“超光速传递信息”，而量子纠缠并莫得传递任何信息，仅仅一种“景色同步”景象。

咱们不错用一个简便的譬如来剖析这少许：假定咱们有两个纠缠的“量子骰子”，不管它们相隔多远，只消咱们掷出其中一个骰子，赢得一个点数（比如3），另一个骰子的点数就会一忽儿变成4（假定两个骰子的点数和固定为7）。

但咱们无法限制第一个骰子的点数，它的点数是完全当场的，因此咱们也无法通过第一个骰子的点数，向另一个骰子传递任何信息——比如咱们无法通过限制骰子的点数来发送“0”或“1”的信号，也就无法结束超光速通信。

这也就意味着，那些宣称“愚弄量子纠缠结束一忽儿出动”“愚弄量子纠缠传递信息”的说法，齐是无理的。量子纠缠既不行让东谈主类结束一忽儿出动，也不行用于超光速通信，更无法解释“心灵感应”“灵魂存在”这类毫无科学依据的玄学不雅点。

说到这里，好多东谈主可能会问：既然量子纠缠不行传递信息，那么咱们常听到的“量子通信”又是如何回事呢？

其实，量子通信并不是让信息传递超光速，而是愚弄量子纠缠的特色，结束信息的“统统安全加密”，让信息无法被破解。

在传统的通信形貌中，咱们使用通信卫星、光纤等设备传输信号，为了注视信息被窃听，咱们会对信号进行加密——比如使用一套复杂的密码，将原始信息解救成加密信息，收受方再用对应的密钥解密，就能赢得原始信息。

这种加密形貌的中枢问题在于，密码是东谈主工编造的，不管何等复杂，齐有一定的限定可循，只消窃听者找到密码的限定，或者用超等计较机进行暴力破解，就有可能破解密码，窃取信息。比如咱们常用的密码、银行卡密码，推行上齐是这种“限定化”的加密形貌，存在被破解的风险。

而量子通信的加密形貌，完全开脱了“限定化”的局限，它愚弄量子纠缠态的粒子，生成完全当场的密钥，这种密钥是无法被破解的。具体来说，咱们不错让卫星捎带一些处于纠缠态的粒子，大地收受方捎带与之纠缠的另一些粒子。

卫星最初不雅测我方捎带的粒子，把柄粒子的自旋标的（比如左旋记号为1，右旋记号为0），生成一串当场的密钥；然后，卫星将加密后的信息（用生成的密钥加密）通过传统信谈（比如无线电、光纤）传递给大地收受方；大地收受方不雅测我方捎带的纠缠粒子，也会赢得一串与卫星完全一致的当场密钥，用这串密钥就能解密信息，赢得原始内容。

为什么这种密钥无法被破解呢？

因为处于纠缠态的粒子，其自旋标的是完全当场的，在不雅测之前，哪怕是卫星本人，也不知谈粒子的自旋标的是什么，生成的密钥当然亦然完全当场的，莫得任何限定可循。

窃听者如果想要窃取密钥，就必须不雅测卫星或大地收受方的粒子，但不雅测行动会导致波函数坍缩，窜改粒子的景色，这么一来，卫星和大地收受方生成的密钥就会出现不一致，收受方就能坐窝发现信息被窃听，从而住手通信，保险信息的安全。

需要寥落阐明的是，量子通信的“量子”，主要体当今密钥的生成和加密经由中，信息的传递依然需要通过传统信谈，并莫得结束超光速传递。目下，我国的“墨子号”量子科学实验卫星，仍是顺利结束了千公里级的星地量子密钥分发，诠释了量子通信的可行性和安全性，为改日的逃匿通信提供了全新的科罚决策。

除了量子波动速读、量子心灵感应、量子一忽儿出动这些谣喙，连年来还有一些雷同的伪科学骗局，比如“量子养生杯”“量子针灸”“量子鞋垫”等，这些产物齐宣称愚弄了量子力学的旨趣，不详“增强免疫力”“诊疗疾病”“改善体质”，但推行上，它们与量子力学莫得任何联系，仅仅无边的产物贴上了“量子”的标签，以此举高价钱，糊弄蹧跶者。

最离谱的莫过于前些年曝光的“熟鸡蛋反生”骗局，宣称愚弄“量子时刻”，不详让煮熟的鸡蛋再行变成生鸡蛋，还能孵化出小鸡，这种说法完全不屈了生物学和物理学的基本限定，郑重天方夜谭。

这些骗局之是以能得逞，中枢原因在于大多数东谈主对量子力学的观念不了解，被“量子”这个无边上的词汇所劝诱，再加上商家的夸大宣传和心焦营销，最终导致上当上圈套。

其实，只消咱们略微了解少许量子力学的基欢喜趣，就能松驰刺破这些骗局——量子力学的商议对象是微不雅粒子开云，它的应用规模主若是高端科技（如量子计较、量子通信、量子传感器等），与咱们日常活命中的“速读”“养生”“鸡蛋反生”等莫得任何联系。