作念了这样多的科普，触及最多的即是相对论和量子力学。在量子力学当中，量子纠缠又是很紧迫的一个倡导，之前也有作念过对量子纠缠的科普，但看到网罗上对量子纠缠的扭曲仍旧很深，今天再次尽量以鄙俚的边幅来证明量子纠缠。

在了解量子纠缠之前，领先需要昭着量子力学中的两个倡导：波粒二象性和重叠态。

波粒二象性，好多东谈主齐应该据说过，讲的是微不雅粒子同期具有两种特质，波和粒子的特质，有技能进展出波的特质，有技能会进展出粒子的特质。

而波动性与粒子性重叠在扫数的景况，即是所谓的“重叠态”。但就具体进展来讲，重叠态并不单是指波粒二象性的重叠，还包括位置，偏振，动量，自旋等各式物理特质的重叠态。

简便通晓即是，在微不雅粒子被测量之前，它就一直处于各式重叠态。

弄懂了这点，再来看量子纠缠就更好通晓了。由于每个粒子齐有重叠态，那么淌若两个微不雅粒子通过某种边幅承接在扫数，这两个微不雅粒子原先具有的重叠态是颓落的，如故互相纠缠在扫数的呢？

谜底是：互相纠缠在扫数的。

相暗自，淌若某个微不雅粒子衰变成两个更小的粒子，那么这两个粒子的重叠态是颓落的如故互相纠缠在扫数的呢？

谜底仍旧是互相纠缠在扫数。

也即是说，两个具有重叠态的粒子一朝通过某种边幅承接在扫数，领有某种共同的关系，即使两者被分开，以至分开得很远，它们的重叠态仍旧是纠缠在扫数的，而这其实即是所谓的量子纠缠。

而物理学上对量子纠缠的界说其实亦然这样的，当几个粒子在相互互相作用后，各个粒子所领有的特质已空洞成为合座性质，无法单独描摹单个粒子的性质，只可描摹合座系统的性质，则称这征象为“量子纠缠”。

举个例子，淌若一个自旋为零的微不雅粒子发生了衰变，衰变成两个更小的粒子，由于这两个粒子齐是由消失个微不雅粒子衰变来的，于是两者一启动就劝诱起了某种相干。是以，不管这两个粒子以前相距多远，它们之间齐会存在某种相干，其实也即是一直处在量子纠缠景况当中。

量子纠缠不受空间和技能的欺压，鄙俚通晓即是，两个纠缠中的粒子能无视空间和技能的存在，不管相距多远齐能已而感应相互。

是不是违犯爱因斯坦相对论中的光速欺压了呢？并莫得，因为量子纠缠的经由并莫得传递任何信息，说白了量子纠缠看似两个粒子之间的关系，其实本体来讲是一个系统的属性，两个粒子属于消失个系统。鄙俚通晓即是：两个粒子相等于是一个东西！

拿自旋来例如子，在莫得测量之前，纠缠中粒子的自旋场所一直处于重叠态，咱们无法划分，每个粒子的自旋场所不错同期是“向上”和“朝下”的，而不是“向上或者朝下”。

而任何测量行动齐会让粒子的自旋场所从“向上和朝下”的重叠态，坍缩为“要么向上要么朝下”的顺服景况。况且，淌若测量到某个粒子的自旋边幅为向上，那么另一个粒子的自旋场所坐窝就会坍缩为朝下，根底无谓再次测量。

而测量行动导致粒子从重叠态坍缩为顺服景况，即是物理学术语讲的“不雅测行动导致波函数坍缩”。

大致看出，量子纠缠的经由根底不存在速率的倡导，纠缠中粒子的景况转换是同期发生的。而淌若存在速率的话，不管速率有多快，一定会存在技能差，这个技能差其实与量子纠缠的倡导是不符的。

是以，严格来讲，用“已而和坐窝”等词语来描摹量子纠缠经由，其实齐是不严谨的。不外，鄙俚通晓的情况下，咱们不错这样用，咱们心里昭着若何回事就行了。

但以上只是表面上的界说和分析，科学是严谨的，光有表面是不行的，还需要实验来考据，否则很难有劝服力。

但难熬的地方就在这里，现实中咱们根底无法通过实验来考据量子纠缠的经由是同期发生的。这到底是为什么呢？

简便讲，因为咱们测量到的技能精度无论如何齐是有限的。比如说，把两个纠缠中的粒子放到相距30万公里的两个地方，技能精度不错精确到0.1秒，咱们会发刻下这个技能精度下，量子纠缠确乎是同期的。

但其实这并不是阐发量子纠缠即是同期的，最多只可阐发量子纠缠的速率大于10倍光速，毕竟咱们的技能精度唯有0.1秒。

淌若咱们将技能精度提高到0.01秒，在这个精度下，不错觉得量子纠缠亦然同期的。关联词还会有东谈主提倡质疑，觉得量子纠缠的速率只是高于100倍光速辛勤，并弗成阐发是同期的。

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说白了，在现实寰宇里，咱们不可能完全证明量子纠缠确凿是同期的，只可测试量子纠缠的速率下限，并把这个下限连接栽培。

而物理学界大佬爱因斯坦坚决反对量子纠缠这种诡异征象，并称量子纠缠为“鬼怪般的超距作用”。也因此出现了爱因斯坦和玻尔两位物理学界大佬长达数十年的争论，直到贝尔不等式的出现，两东谈主的争论才冷静平息。

对于贝尔不等式，这里就不想胪陈了，之后我会单独写一篇对于贝尔不等式的科普。简便讲即是，贝尔不等式不建树，玻尔就对了。而贝尔不等式建树的话，爱因斯坦就对了。而实验不雅察成果标明，贝尔不等式不建树，是以玻尔对了，爱因斯坦错了。

而在东谈主们对违犯贝尔不等式的实验进行永恒不雅察之后，得出这样的论断：量子纠缠的速率下限能达到光速的四个量级。

这意味着什么？意味着光量子纠缠的速率至少能达到光速的一万倍！而谈判到实验经由中的技能精度一定是有限的，是以，量子纠缠的“速率”齐全会比光速的一万倍更高。

跟着东谈主类科技水平连接栽培，测量仪器的精度连接调高，不错猜想的是，以前测量到的量子纠缠的速率一定会更高，能达到光速的一亿倍以至更高。

既然这样，这种测量量子纠缠速率的边幅还专诚旨吗？

其实意旨并不大，因为不管以前的东谈主类科技何等发达，也不管电脑的算力有多高，最终得到的量子纠缠的速率下限齐是光速的若干倍，因此辛勤。也即是说，有些表面很难通过实验去最终考据。

那么，就让咱们把这个问题暂时放弃，来探讨另一个问题：科学家早已明确量子纠缠的经由是超光速的，那么这个超光速的经由到底是如何竣事的呢？

在刻下的科学体系下，任何两个物体的作用齐需要某种介质能力竣事。而在粒子模范模子中，光子，胶子，表率玻色子还有假象中的引力子齐是物体互相作用的介质。而这些介质传播的速率上限即是光速。

也即是说，量子纠缠的经由，不可能触及任何介质的传播，否则就不可能超光速了。

如斯一来，咱们只可暂时从逻辑上来判断了。总体来讲不错通过两种款式来通晓量子纠缠。

第一，所谓的“寡妇模子”。具体是这样的，男性A和女性B相爱了，几年唯有相爱的两东谈主准备成婚，成婚之后两东谈主就具有了配偶关系，相等于两东谈主纠缠在扫数，领有微不雅粒子的那种“重叠态”，两东谈主也分享这种“重叠态”。

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然后，苦处的是出现了，某一天A不测出车祸归天了，这样的结局确乎让东谈主戚然，让东谈主哀怜。但就事实而言，A和B的配偶关系在A因车祸归天的同期，B也就变成了一个寡妇。

也即是说，A和B就相等于纠缠中的“粒子”，A出车祸归天就相等于咱们测量了A的景况，而在咱们测量的同期，也会影响到B的景况！

第二，所谓的“手套模子”，这个模子本体上与“寡妇模子”大同小异，只是更鄙俚更容易通晓，具体来讲是这样的。

把一副手套分别装在两个阻滞的盒子里，不管这两个盒子相距多远，只消掀开其中一个盒子，发现是左手套，那么另一个盒子里的手套即是右手套，相等于咱们能同期取得两个手套的景况，表面上不会有任何技能差。

以上两种对量子纠缠逻辑上的解释，能让好多东谈主抖擞地接管，毕竟两种解释确乎饱和鄙俚，很容易通晓。

但事实上，以上两种解释并不严谨，科学即是这样，想要鄙俚经常就意味着不严谨，而想要严谨经常意味着有复杂的晦涩难解的词汇和时髦的数学公式，当然就欠亨俗了。而科普要作念的即是鄙俚的基础上尽量作念到严谨，不外如故以鄙俚为主，毕竟科普的筹议是让全球昭着。

为什么说上头两种解释不严谨呢？

还拿“手套模子”来阐发。在咱们掀开其中一个盒子发现是左手套时，盖上盒子再掀开，顺服如故左手套。

但这只是咱们的宏不雅经常活命教训，试验上在量子纠缠规模并不是这样的，淌若手套是一个微不雅粒子，在咱们盖上盒子再掀开，并不一定如故左手套，可能会变成右手套了。

这即是量子纠缠的真实景况，两个粒子的景况齐是不顺服的重叠态，说白了，任何一个盒子里的手套齐是同期处于“左手套和右手套”的两种景况，唯有在掀开盒子的那刹那间，手套的景况才会从“既是左手套又是右手套”的重叠态，坍缩为“要么是左手套，要么是右手套”的顺服景况。

量子寰宇和量子纠缠即是这样奇特，每次测量成果可能齐不一样。

而爱因斯坦对量子纠缠这种歪邪征象感到匪夷所想，因为爱因斯坦一直是“决定论”的救济者，也即是经典物理，觉得无论如何两个粒子之间的作用，一定要通过某种介质，是以任何粒子的互相作用速率齐无法超光速。

爱因斯坦抒发的想想其实即是“局域实在论”，说白了即是天地中存在光速欺压。

在爱因斯坦看来，之是以量子纠缠会出现看起来超光速的征象，是因为其中一定还有某种隐变量莫得被发现。正因为隐变量的存在，是以爱因斯坦觉得量子力学顺服是不老练不完善的。

这就激勉了对于量子力学完备性的争论，而争论的焦点就在所谓的“隐变量”上头。其实亦然刚才所讲的爱因斯坦和玻尔争论的焦点。

以玻尔为首的哥本哈根流派觉得，只可用概率描摹量子寰宇里微不雅粒子的行动和景况，也即是所谓的不顺服性。

淌若说爱因斯坦还对付能接管哥本哈根流派的这种不顺服性证明的话，那么无论如何他齐弗成接管量子纠缠这种超光速的行动。毕竟其时对于量子寰宇的诡异行动，除了哥本哈根证明，也莫得别的更好的解释。

但量子纠缠的超光速征象班师动摇了相对论的根基，以至动摇了最基本的因果律，这是爱因斯坦无论如何齐弗成接管的。

于是，1935年，爱因斯坦就谈论波多尔斯基和罗森，三东谈主扫数提倡了知名的“EPR佯谬”，发表了《论量子力学对物理现实的描摹是否是完备的？》论文，质疑哥本哈根证明的完备性。

问题是提倡来了，但如何惩办问题成了一个贫苦，直到物理学家约翰贝尔的出现，他提倡的贝尔不等式，给出了用来考据EPR佯谬的可行性实验。实验经由就未几说了，之前也提到过，会用专门的一章科普讲授贝尔不等式。

如故那句话，淌若存在隐变量，贝尔不等式就建树，爱因斯坦即是对的。否则，淌若不存在隐变量，爱因斯坦即是错的，玻尔即是对的。

而宽阔的实验成果齐指向了一个成果：贝尔不等式并不建树，也就意味着并不存在爱因斯坦提倡的隐变量。

爱因斯坦错了，是不是因为光速确凿被卓绝了？难谈光速欺压错了吗？

刚才也讲了，量子纠缠的经由看起来确乎远超光速，但量子纠缠那并不依靠任何传播子，也即是介质，这意味着量子纠缠的经由并不会承载任何信息和能量，当然也不违犯相对论中的光速欺压。

其实，咱们之是以觉得量子力学太诡异了，不稳妥咱们的传统贯通，即是因为咱们会下坚强地用经典物理去估计量子寰宇的行动。而淌若咱们一启动就活命在量子寰宇里，虽然就不会觉得量子力学很诡异，反而会觉得宏不雅寰宇的行动会很诡异。

也即是说，咱们弗成用经典物理的表面套用量子寰宇。在量子寰宇里，一切齐是潦草的，并莫得顺服的行动景况。而不雅测就会导致不顺服性发生坍缩，让咱们看到顺服的寰宇。

比如说，原子核外电子的景况分散，即是不顺服的，电子就地出刻下原子核周围，咱们只可诡计出电子在某个位置出现的概率是若干，而弗成顺服电子一定会在某个地方出现。

这与东谈主类的不雅测水平高下和精确度无关，因为量子寰宇本来即是那样的，电子的行动本来即是不顺服的，只可用潦草的概率云去描摹，进展出来的即是电子云。

而量子纠缠即是一种潦草的重叠景况，这种景况与距离的遐迩莫得任何关系。从量子力学的角度来讲，两个纠缠中的粒子其实一经交融为一个粒子了。

之是以好多东谈主无论如何齐很难接管量子纠缠征象，即是因为一直试图把纠缠中的粒子作为念两个颓落的粒子来想考问题，莫得的确把两个粒子作为念一个合座。

就像一个原子，咱们虽然会觉得原子即是一个合座。关联词淌若咱们把原子连接放大，会看到原子里面险些齐是空的，淌若原子有一个畅通场那么大，那么原子核唯有绿豆的大小，而电子比一粒尘埃还要小。

那么，放大后的原子还算是一个合座吗？

顺服是一个合座，但对于如斯空旷的原子，咱们会不自发地觉得不应该算是一个合座了，这即是咱们贯通上的误区和局限性。事实上，不管把原子放大若干倍进行不雅看，原子仍旧是一个合座。

用相似的边幅通晓纠缠中的粒子，就很容易接管了。两个纠缠中的粒子其实即是消失个粒子，只不外两者相距很远闭幕，就相等于两个纠缠粒子之间的波折特地空旷闭幕。

对于这少量，确乎有些抵牾咱们对基本粒子的知识贯通。按照现存的科学体系，基本粒子才具有不可分离的合座属性。而不可分离意味着不可能有任何波折存在。

这亦然为什么会有科学家提倡“高维空间”的倡导来解释量子纠缠，这种倡导觉得，所谓纠缠中的粒子只不外是某个粒子在不同维度空间的进展辛勤。

举个鄙俚的例子来通晓高维空间的解释。比如说，二维平面上有一个粒子，淌若把二维平面卷起来就酿成了三维空间。关联词在二维空间来看，会看到两个粒子，会觉得二维平面的粒子多出了一个分身，这个分身在咱们三维空间来看很容易通晓，但二维空间就不好通晓了。

在二维空间看来，粒子自身与其分身不管相距多远，齐能同期发生互相作用，这太难通晓了。殊不知粒子自身与分身本来即是消失个粒子，虽然会同期发生作用了。

那么，咱们在三维空间里不雅察到的量子纠缠征象，是不是不错用高维空间的想想去解释呢？对于高维度的倡导，刻下科学界并莫得定论，还莫得通过实验来证明，更多的只是停留在数学倡导里。

也许以前某天，科学家们确凿发现了高维度存在的左证，咱们对于量子纠缠征象会豁然开朗：困扰咱们这样久的量子纠缠征象，本来这样简便啊！

完！