量子纠缠是现代神话，上帝无需科学的证明

 

《什么是量子纠缠？》（2021年9月17日/谈话）报道：

什么是量子纠缠？

量子纠缠——一个大多数人不熟悉和误解的术语。有什么方法可以使它的意思清楚吗？

量子纠缠

纠缠是粒子属性之间的一种“量子关联”。

量子显微镜革命就在眼前

首先是基于纠缠的量子网络

首先是量子气体中的二维超固体

动荡的麻烦

微型设备从热量中获取能量

量子计算机，量子密码和量子(插入的名字)最近经常出现在新闻里。关于他们的文章不可避免地提到纠缠这是量子物理学的一个特性，正是它使所有这些神奇的现象成为可能。

解开量子纠缠

爱因斯坦称纠缠为“幽灵般的远距离作用”，这个名字一直流传下来，而且越来越受欢迎。除了建造更好的量子计算机，理解和利用纠缠在其他方面也很有用。

例如，它可以用来更精确地测量引力波，并更好地理解奇异物质的特性。它也微妙地出现在其他地方：我一直在研究原子是如何相互碰撞并纠缠在一起的，以了解这如何影响原子钟的准确性。

但是纠缠？有什么方法来理解这种“可怕”的现象吗？我将试图通过结合物理学中的两个概念来解释它：守恒定律和量子叠加。

守恒定律

守恒定律是物理学中最深奥、最普遍的概念之一。能量守恒定律表明，孤立系统的总能量保持不变(尽管它可以从电能转换为机械能，再转换为热能，等等)。这条定律是我们所有机器工作的基础，无论是蒸汽机还是电动汽车。守恒定律是一种会计报表:你可以交换少量的能量，但总量必须保持不变。

动量守恒定律(动量等于质量乘以速度)解释了为什么当两个质量不同的滑冰选手相互推搡时，较轻的选手比较重的选手移动得更快。这一定律也构成了那句著名格言的基础：“每一个行动都有一个相等和相反的反作用力。”保护角动量是为什么——再次回到滑冰运动员身上——旋转花样滑冰运动员可以通过将手臂靠近身体旋转得更快。

量子之外

想象自己在树林中愉快地徒步旅行。当你走到一个岔路口时，你发现自己在纠结到底是向左走还是向右走。左边的路看起来很暗，但据说可以看到一些美丽的景色，而右边的路看起来阳光明媚，但很陡峭。你终于决定向右走，苦苦思索着没有走的路．在量子世界里，你可以两者都选。

对于量子力学描述的系统(即与热和外界干扰充分隔离的系统)，这些规则更有趣。就像旋转的陀螺，电子可以处于顺时针旋转的状态，也可以处于逆时针旋转的状态。不像一个旋转的陀螺，它也可以处于一种状态[顺时针旋转]+[逆时针旋转]．

量子系统的状态可以相互相加或相减．在数学上，结合量子态的规则可以用同样的方式来描述向量的加减运算．这种量子态组合的名称是叠加．这就是你可能听说过的奇怪量子效应背后的东西，比如双缝实验，或者粒子波二象性。

PBS工作室:双缝实验。

假设你决定强迫一个电子[顺时针旋转]+[逆时针旋转]得到一个确定的答案。然后电子随机地结束在(顺时针旋转)州或在(逆时针旋转)状态。一种结果相对于另一种结果的几率很容易计算良好的物理书手)。如果你的世界观要求宇宙以一种完全可预测的方式,但是……这就是(实验测试)可变利益实体．

守恒定律和量子力学

现在让我们把这两个想法放在一起，把能量守恒定律应用到一对量子粒子上。

想象一对量子粒子(比如原子)，从100个单位的能量开始。你和你的朋友把这两个人分开，每人拿一个。你发现你的有40单位能量。利用能量守恒定律，你可以推断出你朋友的那个一定有60单位的能量。一旦你知道了自己原子的能量，你就会立刻知道你朋友原子的能量。即使你的朋友从未向你透露过任何信息，你也会知道这一点。即使在你测量原子能量的时候你的朋友在银河系的另一边，你也会知道。这没什么可怕的(一旦你意识到这只是相关性，而不是因果关系)。

但是一对原子的量子态可能更有趣。这一对的能量可以通过许多可能的方式进行分配(当然，这与能量守恒是一致的)。这对原子的结合状态可以是叠加态，例如:

你的原子:60个单位;朋友的原子:40单位+[你的原子:70单位;朋友原子:30个单位]。

这是一个纠缠态两个原子。你的原子和你朋友的原子在这种叠加中都没有一定的能量。然而，由于能量守恒，这两个原子的性质是相互关联的:它们的能量总和总是100个单位。

例如，如果你测量你的原子，发现它处于70单位能量的状态，你可以确定你朋友的原子有30单位能量。即使你的朋友从未向你透露过任何信息，你也会知道这一点。多亏了能量守恒，即使你的朋友在银河系的另一边，你也能知道这一点。

没什么可怕的。

通过阿玛Vutha，物理学助理教授，多伦多大学

谈话The Conversation是一个独立的、非盈利的媒体渠道，使用来自学术和研究社区的内容。

谢选骏指出：人問“什么是量子纠缠”？我看量子纠缠是现代神话，上帝无需科学的证明。

《爱因斯坦的“幽灵”传送靠谱吗？量子纠缠也解释不了》（2017-09-04 中国科普博览 郭光灿）報道：

约100年前，阿尔伯特·爱因斯坦提出了一套饱受争议的量子物理理论，即“幽灵般的远距效应”（spooky action at a distance）。他认为量子纠缠理论不够完整，有所缺失，并认为这种“幽灵远距效应”并不存在。

如今，一名科学家希望证明爱因斯坦的理论是正确的。而他借助的工具其实与量子物理关联不大——人类意识。这项研究可能是科学研究首次触及意识领域，但是对于量子纠缠理论的影响尚未可知。 

爱因斯坦提出“幽灵远距效应”后诸多的科学实验中，科学家们都试图证明爱因斯坦是错的，并试图运用量子纠缠理论去做一些看似匪夷所思的事情，比如用爱因斯坦“幽灵”实现超光速通信或企图用它传送诸如人之类的实体物，这些实验看似真的很荒谬，实际上也是不可行的，那究竟是为什么呢？

量子纠缠理论 

要了解量子纠缠理论用于实现实体物传送尚不可行，我们首先必须了解一下这个理论——量子纠缠。量子纠缠是指，两个粒子即使相隔数光年之遥，也能够具有相互联系的特性。

这种“相互联系”的特性看似诡异，一如双胞胎所谓的“心灵感应”，那么这种“隐形”联系是否存在呢？

爱因斯坦认为，这说明量子纠缠理论存在漏洞，为了证明仅用量子力学描述世界的不完整性，他从量子力学原理出发，推演出一个十分荒谬的结果，这就是爱因斯坦等人1935年提出的著名的“EPR佯谬”。

“EPR”佯谬 

设想有一个量子系统由两个自旋为1/2的粒子构成，每个粒子的自旋要么向上（↑），要么向下（↓），但两个粒子的总自旋为零，这意味他们总是处于自旋相反的状态。

现在将粒子A和B分别配置于相距遥远的两个地方，例如，A在地球上，B在月球上。按照量子力学的预言，每个粒子的自旋方向是不确定的，在任何方向上测量会有一半概率向上，一半概率向下。但如果地球上的粒子A被测量并发现其自旋向下，那么月球上的粒子B即便不测量也能确定其自旋必定向上，因为AB自旋总是相反的。

可见，地球上A未测量时，月球上B只有一半概率向上，而地球上A一旦被测量，并发现自旋向下，那月球上的B立刻以百分之百概率处于自旋向上的状态。月球上B的状态似乎是瞬时被地球上A的测量所控制，这种控制行为以超光速方式发生。这就是从量子力学原理推演出来的必然结果。

爱因斯坦由此断定，“超光速”行为是绝对不可能发生，他称之为“幽灵般的超距作用”。量子力学造就出这个不可能存在的“幽灵”，由此可见“量子力学是不完备的”，不足以正确地描述真实的世界，为正确地描述世界，必须从量子力学理论体系之外引进新的参数（俗称为隐参数），来消除“量子世界的概率性”，这个“幽灵”也自然就消失掉！这就是EPR佯谬的故事。

那么量子力学如何应对EPR佯谬？如何解释这个神奇的幽灵呢？首先，在EPR实验中，月球上B虽然测到自旋向上，但仅从这次测量的结果，无法推断出它是以50%还是100%的概率获得此结果的，换句话说，它根本不可能由此知道地球上A是否被测量这个信息，因此这里根本不存在“信息传送”。即使“幽灵”超光速，也不违背狭义相对论“信息传送不能超光速”的原理。

量子隐形传态 

上述EPR实验中，似乎地球上A的测量是“因”，而月球上B的后测量是其“果”，而“幽灵”担负着这个“因果”关联的角色。如若“幽灵”的角色真的存在，那可否利用量子来进行实体物的传输呢？

“量子隐形传态”是量子纠缠的一种奇妙应用，并被实验所验证。这个过程已成为量子通信等的重要物理基础，已开辟出具有潜在应用价值的新技术。

量子隐形传态的英文是“Quantum Teleportation”。先说一下，“Teleportation”的含义是“远距传物”，通常在科幻电影或神话小说中出现，人或物在某地突然消失，瞬间在远处重现。现实中当然无法做到，但“量子纠缠”出现后，科学家提出“量子隐形传态”的方案，可以使量子信息或者称量子态在某处消失，随后在远处重现，有点像上述神话中的“远距传物”。具体过程如下：

另一点特别要强调的是，A、B、C都应当是量子客体，它们可以不属同一类，可以分别是光子、原子、电子等，但都遵从量子力学规律。

结论是，量子隐形传态是量子客体之间的一种“非瞬时的”量子信息传送的过程。

这个结论否定了经典客体之间实现这种隐形传送信息的可能性。经典信息的传送必须有物理载体的携带才能实现，这种物理载体可以是声波、电磁波（包括光波）、引力波等。

因此，想要用量子进行实体物的传输基本上是不可能的。

虽然量子纠缠理论并不能运用于超光速通信与实体物传送，但是理论本身依然有很大的研究空间，如若我们开头所说的物理学家能够从人的思维领域证明爱因斯坦的正确性，那是否又会引领物理学的新一轮革命？让我们拭目以待。

《深度长文：量子纠缠的本质到底是什么？（2023-09-03 宇宙时空）報道：

量子力学，很多人都听说过，但作为物理学上的前沿理论，大部分吃瓜群众并不了解量子力学到底讲了些什么。也正因为量子力学如此诡异如此神奇，因此被很多人津津乐道，成为很多人茶余饭后的谈资，甚至别有用心的人拿量子力学来招摇撞骗。

比如传说中的“量子波动速读”，就是典型的利用神奇的量子力学当噱头，欺骗家长们的钱袋子。说得很简单，让书本与人的大脑产生量子纠缠，就可以做到“过目不忘”，即便是快速翻动书本，也能把书本里的知识全部装进大脑。

招摇撞骗的人对于这种噱头可谓信心满满，甚至把量子纠缠现象解释为某种心灵感应，直击“灵魂”的存在，也抓住了人们对心灵感应的好奇心。

很多人一看就能看穿这完全就是欺骗的行当，但没有想到的是，很多家长竟然还是上当受骗。其实这也不能完全怪家长，即便是某些宣称自己是科普的作者，也会把量子纠缠比作是心灵感应，其实这大大误导了普通的吃瓜群众。

那么量子力学和量子纠缠到底是怎样的理论呢？

量子力学虽然很诡异，直到目前科学家也未能完全弄明白量子力学，但不可否认的是，量子力学的确是一门非常严谨，非常精确的科学，它早已成为现代物理学大厦的基本基石之一，彻底统治了微观世界，主要研究范围包括分子，原子，凝聚态物质，还有基本粒子的结构性质等。

那么什么是量子纠缠呢？

物理学上是这样定义的，当两个或多个粒子发生相互作用之后，单个粒子所拥有的属性综合为整体属性，这时候就无法单独描述每个粒子的性质，只能描述整体系统的性质。这就是量子纠缠现象。

很显然，这种物理学上的定义并没有具体诠释量子纠缠，下面就尽量以通俗的语言来分析量子纠缠。

在此之前，我们需要了解一个概念，量子力学中的不确定性原理，一开始也叫“测不准原理”，是由著名物理学家海森堡在1927年提出来的。

简单来讲，不确定性原理指的是，我们无法同时确定微观粒子的位置和速度，速度越是精确，位置就越不精确。反之，位置越精确，速度就越不精确。

可以看出，不确定性原理与我们的宏观世界完全不同，违背了我们的日常生活认知。

日常生活中，我们看到的任何物体的位置和速度都可以是确定的。比如说，你行走在马路上，大街上不断有车辆呼啸而过，我们完全可以确定汽车在某个瞬间的位置和速度，也可以利用雷达技术准确测量出汽车距离你有多远。

不过一旦到了微观世界，一切就大不相同了。我们完全无法精确测量微观粒子的位置和速度信息，说白了，我们无法知道微观粒子到底在哪里。

任何形式的观察，其实都是间接观察，为何这样说呢？因为不管我们观察任何东西，都需要借助光，被观察的物体必须能发光或者反光，光线进入到我们眼睛里，才能被我们看到。

而要观察一个微观粒子是否带电，就需要用到磁场，利用微观粒子在磁场中的运动形式，来判断微观粒子的带电属性。

当然，这一切在宏观世界不会有任何物体，因为光线对宏观物体的影响太小了，完全可以忽略不计。比如说太阳光照射到一辆汽车上，太阳光的能量不可能推动小汽车，因为汽车的质量实在太大了。

不过到了微观世界就不一样了，虽然光子没有静质量，能量也很小，但由于微观粒子的质量同样很小，光子就可能影响到微观粒子的状态，甚至把微观粒子到处乱窜。

导致的结果就是，如果我们要测量微观粒子的精确位置，必须用波长更短的光，波长短意味着相邻波峰波谷之间的距离更短，光返回的范围就会很小，测量具体位置时就更精确。但这也会带来另外一个麻烦，光的波长更短，意味着频率更高，能量更强，对微观粒子的扰动就会更大，结果就很难测量出粒子的精确速度。

相反，如果我们想测量微观粒子的精确速度，必须用波长更长的光才行。不过波长更长，也会导致我们无法测量粒子的精确位置。

这就像“鱼和熊掌不可兼得”一样，当我们试图测量微观粒子的位置和速度时，就必须在两者之间做出妥协，有所舍弃，不可能什么都得到。

这样的解释好像没什么问题，也更容易被人接受，毕竟原本就是测不准，结果只能用概率去描述微观粒子的状态，也就是所谓的概率波，或者波函数。

同时这种解释也意味着，微观世界的不确定性似乎并不是真的不确定，或许微观粒子的位置和速度其实是确定的，只是我们测量时，根本无法准确测量出确定的结果而已。

不过主流科学界并不认同上述更容易理解的诠释，而是更偏向于“哥本哈根诠释”，该诠释认为，微观粒子的不确定性是固有的，是量子世界的固有属性，与我们的任何测量手段都没有关系，微观世界就是不确定的，只能用概率波或者波函数去描述。而任何观测行为都会导致“波函数坍缩”，从不确定状态坍缩为固定状态，这时候的概率波也会变成一个确定的值。

说白了，当我们不观察时，微观粒子的表现就像波，它们无处不在。而我们观察时，看到的确定状态，其实只是我们恰恰看到微观粒子就在那里等我们。毕竟刚才说了，微观粒子无处不在，这样的话，不管我们如何观察，朝哪个地方观察，总能确定看到微观粒子在某个地方出现。

微观粒子“无处不在”很难被我们接受，如果出现在宏观世界就让人更加疯狂了。这就像爱因斯坦用来质疑玻尔的一句话“不看月亮时，它就不在那里了吗？”

如果月亮是在微观世界，还真的不在那里，而是无处不在，像幽灵一样忽隐忽现，只有当我们观测的一瞬间，才会发现月亮就在那里。

这也是很多学者不愿意接受不确定性原理的主要原因，更愿意相信是人类的测量技术还不够发达导致的测不准。

但是为什么主流科学界并不接受“因为测量技术不发达导致的测不准”这种观点呢？因为如果是这样的话，无论是理论上还是逻辑上，我们永远都不可能知道微观粒子是不是真的“不确定”，因为任何测量技术，不管有多发达，总是会有误差的。

这种永远“不可知”让科学家很苦恼，更恐惧。反过来，哥本哈根诠释虽然看起来很诡异，也很简单粗暴，但起码诠释了量子世界的本质。再加上量子力学本来就很诡异，人们自然就更容易量子世界的不确定性。

更重要的是，著名物理学家薛定谔推导出来了薛定谔方程，求解这个方程就可以得出微观粒子的波函数，也就是后来玻恩提出的物理学意义的概率波，玻恩也因此获得了诺贝尔物理学奖。

薛定谔方程并不容易理解，但也没有必要深入理解，只需要明白一点：薛定谔方程在量子世界的地位，就相当于牛顿第二定律在宏观世界的地位就可以了。

可以看出，薛定谔方程和波函数从数学上定义了微观世界的不确定性，而玻恩定义了波函数的物理学意义，就是概率波。既然无论从数学上还是物理上都能很好诠释，主流物理学界没有理由不接受哥本哈根诠释。

这里有必要强调一点，其实所谓的“波函数”只是量子力学中的一个假设罢了，也可以认为是公理，波函数是量子力学的一个基础概念。说白了，科学家们也不知道为何量子世界中微观粒子的表现如此让人捉摸不定，只能用“波函数”去描述微观粒子的行为规律，而任何形式的观测行为都会导致波函数发生坍缩。

至于波函数到底为何会存在，观测行为为何又会导致波函数坍缩，科学家们也不知道，因为波函数本身就是一个假设，可以认为是完美的假设，也可以认为是公理。任何科学理论都是建立在假设的基础上提出来的，比如说爱因斯坦的狭义相对论，就是建立在“狭义相对性原理”和“光速不变原理”这个两大假设的基础上创建的。

话说回来，虽然薛定谔提出了伟大的薛定谔方程，按理说他应该是“哥本哈根诠释”的坚定支持者才对，但薛定谔和爱因斯坦一样，都是经典物理学的坚定拥护者，坚决反对哥本哈根诠释。

薛定谔更是提出了一个著名思想实验：薛定谔的猫，相信很多人都听说过这个实验，这里就不再详述具体实验过程了。

总之就是，如果量子世界真的存在不确定性和叠加态原理，那么，被关在密闭箱子里的那只猫肯定处于“既死又活”的状态，只有当我们打开箱子进行观测的一瞬间，猫的状态才会发生坍缩，从“既死又活”的叠加态坍缩为“要么死，要么活”的唯一固定状态。

显然，这样的猫在现实中是不可能存在的，该如何解释这个思想实验呢？由此延伸出了多世界假说，还有之后的“退相干”理论，总之，哥本哈根学派坚持认为微观世界是不确定性，那里的一切都只能用概率去描述。

爱因斯坦等人当然不信哥本哈根学派那一套，尤其是爱因斯坦，他坚持认为量子力学是不完备的，一定有某种隐变量还没有被发现。让爱因斯坦更难以接受的还有量子纠缠现象，由于量子纠缠看起来是瞬时完成的，速度远超光速，被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”。

开头也说了，当两个或多个粒子发生作用后，就会发生纠缠，也就是量子纠缠。举个例子，物质发生衰变可能衰变为一个电子和反电子，也就是正电子，这时候的电子和正电子就处于某种意义上的纠缠状态，因为两者是都同一个系统里分离出来的。这时候的电子与正电子的运动方向就是相反的，受到的合力为零，自旋方向也是相反的。

至于电子和正电子谁的自旋向上，谁的向下，只有通过观测才知道。这也是哥本哈根学派的诠释，认为纠缠中的粒子的自旋方式是不确定的，这也是不确定性原理的直接体现。也就是说，在被观测之前，纠缠中的粒子，比如说电子和正电子的自旋方向其实是处于某种“叠加态”，也就是自旋方式同时处于“向上和向下”的叠加状态。

这种解释让爱因斯坦无论如何都接受不了。这就像我们掷硬币时，当硬币在空中向下落时，我们并不知道硬币是朝上还是朝下，也就是硬币的朝向是不确定的，但这种不确定与量子力学中的“不确定”有本质区别。硬币状态的不确定准确来讲是“我们不知道”，严格来讲硬币在某个时刻的朝向是确定的，只是我们不知道而已。

再打个比方，一副手套分别被装在两个密封的盒子里，在打开盒子之前，虽然我们不知道盒子里到底是左手套还是右手套，但手套的状态肯定是确定的。爱因斯坦就是这样理解的。

不过在哥本哈根学派看来，无论是硬币，还是手套，状态真的是不确定的，严格来讲是处于叠加态，也就是说。空中的硬币同时处于“朝上和朝下”的叠加态，而手套也同时处于“既是左手套又是右手套”的叠加态。只有我们观测的一瞬间，硬币和手套的状态才会发生坍缩，从而确定下来。

当我们观测到其中一只手套是左手套时，另外一只手套的状态就会立刻从叠加态坍缩为本征态，也就是固定状态。给人的感觉好像是左手套通过某种神秘的方式告诉了右手套：我已经是左手套了，你赶紧发生坍缩，从叠加态坍缩为右手套！

这里最大的问题就是，这种神秘的方式到底是什么？也就是爱因斯坦眼里的“超距作用”到底是如何发生的。给人的感觉，好像量子纠缠能完全无视现有大自然法则，甚至看起来完全超过了光速，甚至能达到光速的10000倍。

要知道光速限制是相对论的基础，如果光速限制被打破了，相对论自然就不成立了。所以爱因斯坦无论如何都不能接受量子纠缠。

于是就有了爱因斯坦和哥本哈根学派代表人物玻尔之间的长达数年的辩论，这个辩论一直持续到爱因斯坦去世也没见分晓。直到20世纪60年代，著名物理学家约翰贝尔提出了一个可检验量子力学的方法，通过实验来验证。结果都表明，量子纠缠的速度的确远超光速，量子力学是正确的。

还有著名的贝尔不等式，这里就不再详述了，总之就是，如果贝尔不等式成立，意味着爱因斯坦提出的局域性隐变量的确可能存在量子力学里，说白了光速限制同样适用量子力学。如果贝尔不等式不成立，意味着局域性隐变量在量子力学并不存在。

结果表明，贝尔不等式确实不成立，也就是说，隐变量是不存在的，哥本哈根学派笑到了最后，爱因斯坦错了，起码目前是这样的。

那么，既然量子纠缠速度远超光速一万倍，是不是意味着相对论就被推翻了呢？

显然不是。因为哥本哈根学派所谓的量子纠缠，纠缠中的粒子之间并不存在任何信息上的沟通，也就是说量子纠缠过程并不会传递任何信息，因此并不违反相对论。

由于量子纠缠不能传递信息，所以我们当然无法利用量子纠缠实现瞬间移动，与所谓的“灵魂和第六感”更扯不上关系。

那么，如今非常火热的量子通信到底是什么呢？

简单来讲，量子通信其实并不是利用量子来传递信息，而是利用叠加态和量子纠缠效应实现量子隐形传态和量子密钥分发。说白了，就是给信息加密，让信息更安全，无法被破解。

通过卫星传递信号的过程中，传统的信息加密方式我们都知道，就是给信息加密，密码越复杂，被破解的几率越小。但无论密码有多复杂，都可能被破解，而且破解之后，发送和接收信息的人都不知道。

而用量子纠缠给信息加密就完全不一样了。

一方面量子纠缠生成的密码是随机的，注意这里的随机是绝对的随机，而我们现实中所谓的随机，其实都是伪随机，本质上都是有规律可循的，就连你头脑中随便想出来的几个数字其实都不是随机的。既然密码是完全随机的，意味着在观测之前连发送者都不知道密码是什么，当然就无法破解了。

另一方面，一旦任何人试图窃取信息，破解密码，试图会让纠缠中的粒子发生坍缩，无论是信息发送者还是接收者瞬间就知道有人在窃取信息，然后就可以快速做出反应。

除了量子通信之外，其实量子力学在我们生活中的应用还有很多，比如说电脑手机中的芯片，电子隧道显微镜，甚至太阳本身的发光发热，都涉及量子力学。

总结就是，尽管量子力学很诡异，很不可思议，但我们不能否则量子力学确实是一门非常精准的科学，人类还没有参透量子力学的本质和底层逻辑，但这并不妨碍我们可以更好地让量子力学为人类服务。这就像古代人类并不知道引力到底是怎么回事，但并不妨碍古代人类利用地球引力更好地为人类服务。

到这里，你或许应该明白量子力学和量子纠缠到底是怎么回事了。又或许看完之后，你的疑惑更多了。没有关系，所谓“知道的越多，也就越无知”，当然这里的“无知”并不是贬义词。恰恰是那些真正无知的人，才不愿意改变，更不愿意接受任何新鲜的事物，也不愿意接受别人的观点。

当然，仅凭这一篇科普文，很难诠释清楚量子力学的前世今生，只希望尽我所能，让大家对量子力学有基本的了解，引起大家的共鸣。

因为我知道，国内的基本科普知识实在太匮乏了，推广基础科普的工作更是困难重重，网络上充斥着各种小道消息迷惑普通吃瓜群众，如果在科普的过程中，能贡献我微薄之力，也能算是一丝安慰吧。

完！

《量子纠缠超光速1万倍？“灵魂”真的存在吗？人类能瞬间移动吗？》（2023-07-24）報道：

量子纠缠是一个迷人而神秘的现象，它的确具有令人难以置信的特性，甚至被称为超光速通信的可能实现途径。而关于人类的“灵魂”，人们争论已久。虽然科学尚未完全解答这个问题，但关于意识和存在的哲学和科学研究越来越引人关注。而瞬间移动也是一个让人脑洞大开的话题，虽然科幻电影中常常出现，但目前我们还没有找到实现这一技术的方法。

量子纠缠超光速1万倍？科学家揭示了这一奇妙现象的原理

量子力学一直以来都是一个令人充满好奇和争议的领域，而最近，科学家们在量子纠缠方面取得了重大突破。他们发现了一种奇妙现象，称为超光速量子纠缠，并揭示了这一现象背后的原理。

了解量子纠缠和超光速：

量子纠缠是量子力学中一个重要的概念，它描述了两个或多个粒子之间存在一种相互关联的状态。特别地，这种关联状态在对其中一个粒子进行观测时，会立即影响到其他粒子的状态，即使它们之间的距离非常遥远。这种相互关联超出了我们传统的经典物理观念，因此也被称为“鬼魂作用”。

超光速是指信息传递的速度超过了光速，即相对论的限制。根据爱因斯坦的相对论理论，光速是宇宙中的最大速度，并无法被超越。然而，量子纠缠的存在表明了一种看似超越光速的相关性。

研究者绕过量子纠缠的限制：

科学家们一直试图解释量子纠缠的奇妙现象，并找到实现超光速传输信息的方法。在最近的研究中，一支国际研究团队达到了这一目标，他们采用了一种创新的实验方法。

研究者首先创建了一对量子纠缠态的光子，并将它们分别发送到离散的两个实验室中。然后，他们通过一种简化的量子通信协议实现了超光速的信息传递。在这个实验中，一个实验室中的研究者控制了其中一个纠缠态的状态，而另一个实验室中的研究者观测到了其纠缠对应态的变化。

通过这种方法，研究团队成功地实现了量子信息传递速度远远超过光速的效果。然而，令人惊讶的是，在这个实验过程中，光子所传递的信息并没有违反相对论的限制，因为实际的信息传递仍然是在光速范围内进行的。

解析奇妙现象背后的原理：

科学家们对这种超光速量子纠缠现象的原理进行了深入研究，并提出了一种解释。他们发现，量子纠缠的表象并不是在空间中以传统的方式展开，而是在一个更抽象的高维空间中进行的。

在这个高维空间中，量子纠缠距离可以被缩短，允许信息以超光速的方式传递。然而，这并不意味着信息可以超越光速在实际的三维空间中传输，而是通过抽象的高维空间实现了超光速量子纠缠的效果。

应用前景和未来挑战：

这项研究成果对量子通信和量子计算领域具有重要意义。量子纠缠的超光速传输特性将有助于加快量子通信的速度并提高其安全性。此外，深入理解超光速量子纠缠的机制也将促进我们对量子力学的理解。

然而，目前仍然存在一些挑战和限制。首先，这种超光速量子纠缠的现象只能在实验室条件下实现，其在实际世界中的应用仍然面临着技术和工程上的困难。其次，科学家们需要继续深入研究量子纠缠的本质和超光速现象的机制，以便更好地利用这一现象。

“灵魂”真的存在吗？科学给出了解释

当涉及到灵魂这个词时，人们常常陷入信仰、哲学与科学的辩论之中。许多宗教和哲学传统认为灵魂是一个无形的、永恒存在的个体，与肉体分离。然而，科学界一直在寻找能够证实或否定灵魂存在的证据。尽管科学尚未找到确凿的证据，但一些科学解释提供了关于灵魂存在的一些有趣的观点。

科学家们将灵魂的概念与大脑相关联。大脑是人类认知和意识的重要基础。因此，一些科学理论认为，灵魂或许是意识现象在大脑中的产物。神经科学家研究了意识的起源和运作方式，试图找到人类认知的物质基础。这些研究揭示了与意识相关的大脑活动，但仍未能确定是否存在一个超越生物学、物质的实体。

此外，量子物理学也提供了对灵魂存在的一些有趣解释。量子物理学研究微观世界的奇异现象，例如波粒二象性和量子纠缠等。一些科学家认为，灵魂可能是由超越物质的量子效应所产生的。根据这一观点，灵魂的存在可能与意识的量子涌现有关，这在科学界也被称为“量子心灵”理论。但这一理论仍然存在争议，因为我们尚未能找到直接证明灵魂存在的实验证据。

除了这些科学解释以外，还有许多重要的问题有待解答。例如，灵魂是如何与身体相互作用的？灵魂是否存在独立于身体的独立实体？这些问题在科学上仍然具有挑战性。虽然科学尚未找到确凿的证据支持灵魂的存在，但这并不意味着灵魂不存在。科学的发展是一个不断演变的过程，人类对世界的认知也在不断扩展。

人类能瞬间移动吗？揭开瞬时传送的幕后真相

瞬时传送或瞬间移动，一直以来都是人类想象力中的一种超能力。无论是科幻电影中的超级英雄，还是许多传说中的神仙，都可以在一瞬间从一个地方移动到另一个地方。然而，在现实中，这样的能力是不可能实现的。接下来，我们来揭开瞬时传送的幕后真相。

要理解为什么人类不能瞬间移动，我们需要了解时间和空间的关系。根据爱因斯坦的相对论，时间和空间是相互关联的，构成了一个四维时空的结构。由于物体的质量造成时空弯曲，我们在移动时必须遵循这个曲线路径。如果要实现瞬间移动，就要在这个弯曲的时空中找到一条捷径，以减小或消除移动路径的长度。

然而，到目前为止，我们还没有发现这样的捷径。科学家们通过大型强子对撞机等实验研究了微观粒子的行为，但他们无法找到一种机制来打破时间和空间的限制。即使是最快的物体，光，也必须遵循时空的曲线路径。

我们需要考虑物质的能量转换。瞬时移动需要大量的能量来实现，因为它要求将整个物体从一个地方转移到另一个地方，而不是简单地改变位置。传送门类似的设备需要将物体的每一个分子和原子重新排列，这需要巨大的能量。目前我们没有找到一种能够提供如此大量能量的方法。

另外，瞬时传送也涉及到信息的传递。假设我们有一种方法可以将物体瞬间传送到另一个地方，这意味着我们需要找到一种能够传递信息的手段。目前为止，我们只能通过电磁波或其他媒介来传递信息，但是这些传递速度都是有限的。以光速传递信息已经是最快的方法了，而这种速度对于瞬时传送来说还是太慢了。

这些话题引发了人们对于未知的好奇心和思考。科学不断发展进步，我们对于宇宙和人类自身的认识也在不断深化。或许在未来的某个时刻，这些问题能够找到答案，或者我们会以全新的视角看待它们。

无论如何，这些讨论和思考为我们提供了思考和探索的机会。我们可以借助科学方法和哲学思考来探究这些问题，并保持开放的心态。或许，在争论和讨论的过程中，我们会发现更多未知的奥秘，甚至超越我们曾经的认知。

所以，让我们鼓励彼此保持好奇心，共同探索未知的边界，并在这个充满谜团的世界中相互启发。

《心灵感应？量子纠缠？ “物理网红”张朝阳、王一聊解读真实的量子力学》（未来一氪 2023-11-01）報道：

遇事不决量子力学，量子力学学不好是不是自不量力……很多人在调侃量子力学，却忍不住好奇，为什么这门仅一百余年历史的科学，竟然能统治世界成为“顶级流量”？10月28日，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳与香港科技大学副教授、博士生导师王一开启量子力学对谈，从量子力学的历史、特征和应用进行了硬核解读，满足了网友对量子力学的好奇心。

两位“物理网红”的这场对话，是专属于物理爱好者的思维盛宴。张朝阳毕业于清华大学物理系，获得MIT物理学博士，于2021年11月开启《张朝阳的物理课》，近两年时间开播180余期，凭借硬核烧脑的直播风格多次出圈，还出版了两本同名书籍。同年，王一利用短视频走上科普之路，他主攻理论物理和宇宙学研究，擅长用段子讲述黑洞、引力波和量子纠缠。

直播中，二人谈起自己的专业口若悬河，全程高能输出，波粒二象性、波函数、物质比热、隧穿效应等知识点不断“砸”出。这种新奇的“交流式授课”，让网友在一场头脑风暴中更深刻认识真实存在的世界。“我们想通过语言的交流和对话，定性描述定量的物理学科学。科普一定包含真正的物理，而不是似是而非的东西。”张朝阳从物理科学角度反驳了“心灵感应是量子纠缠”的说法。

张朝阳在直播中说今天不写公式，但谈到烧脑知识点时，还是忍不住多次起身在黑板上写下公式。王一笑称，这与霍金《时间简史》的风格一样，“张老师用非常严格的公式为我们去做最靠谱的科普。”

这是一场物理思维碰撞的对话，更是一堂饱含硬核科普的知识直播。搜狐视频自2019年起积极布局知识直播赛道，不止物理科学，还拓展覆盖了自然科学和人文科学等各学科领域，以及泛知识领域。目前，搜狐视频已成功推出《张朝阳的物理课》《星空下的对话》《科学演讲局》等出圈IP，也带动何懿医生、不刷题的吴姥姥等优秀知识播主开直播讲知识，在全网掀起知识学习的热潮。

没有量子力学的世界是一堆灰

上世纪初，英国著名物理学家威廉.汤姆生（即开尔文男爵）提出了著名的“两朵乌云”：第一朵乌云出现在光的波动理论上，指迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾；第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上，尤以黑体辐射理论出现的“紫外灾难”最为突出。后一朵乌云，终于酿成了量子力学这场大风暴。

那么，量子(quanta)具体是什么？王一类比“饭粒子”、“孢子”，“量子也是一小块一小块，这个是很基本的，掰不开。”张朝阳也解释说，“束缚态的存在，导致系统如果作为能量状态的话，包括其它算符的本征态是分立的概念，可以跟数学上实数和整数的区别。”通常，学术界习惯于用正整数去标记这些分立的能量取值，于是就能数数：第一能级、第二能级……正好比数掉落的饭粒。

观测量分立取值是量子力学与经典力学最重要的区别之一。张朝阳对此分享了自己的理解，在由经典力学主导的宏观世界中，所有的物理量都是可以连续变化的。以地球绕太阳旋转为例，如果某一天地球受到了撞击，轨道总会稍微偏移一点点——任意微小的改变都是经典力学允许的。

正如莱布尼茨所说，世界上没有两片完全相同的树叶。很难认为偏移前后地球仍沿同一个轨道行进，无论这一改变有多微小。但由量子力学的微观世界则不同。在这里，1就是1，不能是1.001或者是0.999。上帝拿出两个氢原子，并指定它们的核外电子都只在基态（第一个轨道）上运动，那么它们就得是一模一样的两个氢原子，除了所处位置可能不同外没有任何区别。正因如此，自然界才能逐渐形成稳定的结构。

“如果世界不是量子的”，张朝阳说，“那可能就只剩一堆灰。”王一补充说，可能还是“一堆萎缩的灰”。在经典力学的框架下，卢瑟福认为，核外电子就在原子核周围转圈。如果是这样的话马上会有一个问题，电子圆周运动有加速度，这样它会不停往外辐射电磁波，然后往原子核里掉。

为了解决这个问题，玻尔率先假定了电子将处在一个不辐射的“定态”，提出了用整数标记电子轨道的思路。王一说，玻尔是一位承前启后继往开来的物理学家，他的模型成功解释了氢原子光谱的性质，展示了量子力学在微观世界的实用性，也为他赢得了1922年的诺贝尔奖。

踹开电子波粒二象性的大门

上世纪世界上伟大物理学家对于量子力学的探索历史，被视为科学史上的“黄金时代”。这段有意思的历史随着张朝阳和王一的对话深入，逐渐浮现出来。

张朝阳与王一介绍，玻尔提出原子状态和原子光谱之后，海森堡用矩阵这一数学工具重新进行系统化叙述，但是经典物理学家对这种抽象的描述存在理解困难。随后，量子力学中另一个概念——波粒二象性——补上了这块拼图。德布罗意扩展了光的波粒二象性，提出了电子的波粒二象性。王一评价，“这相当于一脚把门踹开了。”

基于这个观点，薛定谔就问了一个问题：如果电子有波动性，对应的波动方程是什么，比不过猜出了著名的薛定谔方程，解出了波函数，最后由奥本海默的导师玻恩给出了波函数的解释。张朝阳说，“只有薛定谔把波动方程写出来之后，传统经典物理学家研究电磁波，研究各种波动方程很熟，一看感兴趣了，所以薛定谔的理论先被接受的。”

既然粒子是“波”，那这个“波”究竟是什么？王一指出当前学界认为，玻恩的概率诠释是当前这个烧脑问题的最好回答。张朝阳的理解是，在经典力学中，一般会解出粒子某一时刻出现的位置；而在量子力学中，解出的是粒子某一时刻出现在某地的概率密度，波的强度对应的就是这一密度。于是现在要抛弃电子沿轨道绕转这一假设，接受电子是弥散的波这个事实——现在这一图像又被称为“电子云”。王一解释说，“经典的物理图像好像电子在动，概率分布不动，概率分布才是真正客观存在的东西，用我们网友的话说，其实你想想它动，其实没动，如动。”

物质的波动性自然导致了观测量特别是能量的分立取值，张朝阳说，“这是让波函数单值连续可归一，不发散，必需的条件要求它是分立的。”王一以乐器中弦振动来形容波动束缚态，“拨弦为什么有特定的声音？两边定住了，加上这样一个束缚，就不能发出连续频率的声音，有特定的频率。”张朝阳用一句总结为，“无限长的弦什么频率都有，两端固定的弦只能有特定的频率。”

用量子力学解释化学结构

在氢原子上，人类第一次发现并验证了自然的底层是出乎意料的量子逻辑。更令人振奋的是，对氢原子的进一步研究解释了元素能按一定规律排列成周期表的深层原因，引导物理学家开始把目光投向化学。玻恩等人率先开始了利用量子力学讨论化学结构和过程的探索。这不得不谈到玻恩的学生奥本海默。王一提到，这段历史也出现在前段时间热映的《奥本海默》电影中。

如果把两个氢原子的原子核放在一起，一个电子如何在它们的共同势场中运动？“这是一个三体问题，经典都解不出来。”王一说，“原子核终归动的比较慢。虽然也不知道势能是什么样，但是知道是在那儿不动的。先假设原子核不动有一个势能，电子到处跑，电子比较轻，跑得快，最后对这个势能有什么样的贡献，把它们放到一起就是玻恩-奥本海默近似。这个近似也是现代用第一原理去解释计算化学、量子化学等等，它就是一个基础性的工作。”

张朝阳解释，“研究物理里面，尤其量子力学或者结构方面，能量的阶梯比较重要。”能量阶梯指的是，不同的过程自由度涉及的能量并不一致，因而可能表现出相对独立的规律。比如在处理化学键时，质子的质量是电子的1840倍，而电子的动能则远大于质子的动能，所以区分两个过程才是合理的。

从能量阶梯谈温室效应和恒星演化

正是源于量子力学观测量分立取值的特性，能量阶梯这一现象普遍存在于不同物理现象中。对话中，张朝阳和王一介绍了不同物质结构在能量上的巨大差异，并据此解析了温室效应、恒星演化等背后的物理原理。

张朝阳分享了自己对能量阶梯的理解，以氢分子为例，他觉得应该分为三层：分离原子核与核外电子，需要从外部提供13.6 eV（电子伏特，能量的单位）的能量，对应到温度是需要将这团物质加热到几十万度；如果是从氢分子中分离两个氢原子，所需能量就大大降低了，一般只需要若干个电子伏特的能量，对应到温度就是几百上千度；如果考虑氢分子还会转动和振动，这两个能级就更低了。“碳和氧结合，电子排列组合的能量就产生差别，以热的形式放出来。燃烧一张纸，燃烧的火焰有多少度？几百度。”

王一提到了恒星的形成。恒星是由星际物质的坍缩形成的，坍缩的过程中需要不断给星际物质降温——否则，热和压强会顶住引力，坍缩就停止了。如果恒星中全是氢原子，因为原子能级差巨大，激发和退激发的过程效率很低，辐射能量的效率也会变低。相反，如果其中有一定量的氢分子，哪怕再少，也能够大大提升辐射的效率，促进恒星的形成。

同样是为了降温，地球也会向宇宙空间辐射出光子。由于地球温度很低，这一类光不能有效地激发空气中氮气和氧气分子振动或转动。这样，光子就很容易逃离地球带走温度。但如果大气中的二氧化碳和水蒸气变多，王一介绍道，由于三原子分子更容易转动和振动，对应着更低的激发能量，增强了大气吸收地面热辐射的能力。张朝阳说明，“一吸收就留在了地球上，就是温室效应。”

特别与二氧化碳相比，水分子对这种低能辐射的吸收效率更高。王一还提到，大气中的水分子会妨碍天文学家观测宇宙的第一束光。这束光的学名是宇宙微波背景辐射，它出现在宇宙行程的早期，传播到地球时，已被衰减为能量特别低的电磁波。大气大部分成分对它而言都是透明的，其中却不包括水分子。于是目前，对这道光的观测只能选址在南极、智利、格陵兰岛或者我国西藏等少数几个非常干燥的区域。

量子态的激发就像攀岩一样

王一在直播中解释，“吸收光线、放射光线，同时和物质的比热也是有关系的。”张朝阳补充，“任何一团物体或者单位质量的物体加多少热量，提高这么多温度需要多少热量，单位温度的热量需要多少，这是比热。”为了方便网友理解，王一以饭量作类比，“比热就是你吃进去多少热量，这样的话1kg的物质可以升高1℃，我吃进去多少饭可以一成饱、两成饱、七成饱、八成饱，这个比较像。”

热力学中有一个“能量均分定律”，说明物质的比热会正比于微观结构的热力学自由度。一个双原子分子，理论上会有七个自由度。但实验观测发现：温度较低时，它的比热正比于三个自由度；升高温度，会变成五个；升到更高的温度后，才是期望的七个。张朝阳解释，这也是因为能量阶梯的存在。分立能级的激发“就跟攀岩似的，攀不上去就待在这儿了”。让分子平动的能量可以连续取值，这三个首先必然被激发；接下来继续加热，才能使大部分分子转动起来；而剩余的两个振动自由度需要更多的能量和更高的温度。

由此可见，研究物质的比热时，找对自由度非常关键。爱因斯坦曾经把晶体固体视为一连串用弹簧连起来的原子的组合。他认为加热固体时，原子吸收能量后，会在平衡点附近振动，由此可以计算固体的比热。

但是，王一继续说明，这里爱因斯坦犯了一个错误：每个原子都不是独立的，一个原子的振动必然会影响带动周围原子的振动，最后形成一种集体行为。特别是在温度低时，张朝阳补充道，振动“一点传到下一个，下一个再一点，这样形成一种微小的涟漪。”历史上，德拜最先意识到了这一点。和爱因斯坦的模型不同，在低温时，晶体会有更多的集体自由度来容纳热能，使得固体的比热下降得更为缓慢。

量子隧穿：穿墙术并非不可能

以往，穿墙术只存在于神话故事中的幻想情节，但是对于微观粒子来说，实现穿墙并非不可能。张朝阳和王一从量子力学角度分析“量子隧穿”效应。

张朝阳对此加以解释，就像经典力学中，声波能越过紧闭的门，经过衰减后传到外面。如果是波动性主导了粒子的运动时，其实它有概率渗透进任意有限高度的墙。在墙内，粒子的波函数会迅速衰减，但如果墙的宽度也是有限的，“衰减到这儿突然没有了，出来了，跑了，所以叫隧穿。”

王一则用《聊斋志异》的故事来形容，有一个道士练会了穿墙术，念个咒，往墙上一跑穿过去了。后来，他跟妻子显摆，念咒往墙上一跑，摔下来，没穿过去。“旁边有个人一直观测，这个粒子在这儿没跑过去，这样没穿过去，是所谓的量子芝诺效应。不是古人懂量子力学，古人的丰富的想象力在量子力学里面找到对应的关系。”

关于量子隧穿效应，在很多电影中也有体现，比如《未来世界》、《星际穿越》。张朝阳补充，现实中能观测到的量子隧穿现象是原子核的α衰变，“镭是固体，在地下室岩石中会衰减成氡气，按照气体游离出来。氡气会继续释放α粒子，α粒子是隧穿效应出来的，表面α粒子轰击你的皮肤辐射没关系，不会得癌症。但是氡气是气体，吸入肺以后，打击你的肺泡，导致肺的表面出现一些癌变最后得肺癌。”

虽然量子力学“有时候干好事也干坏事”，张朝阳和王一再次强调了量子力学的重要性，它是普适的，解释了这个世界最底层的框架。“居里夫人发现了镭，后来很多放射性发现，几十年后有了量子力学，包括核的理论后来多少年才建立的。原子核的理论，α衰变的解释后来是多少年之后，用量子力学很简单就解释了，物理学有很多相似性，量子力学是普适的，不仅在电子层面，核里面也是一样的。”

谢选骏：量子纠缠是现代神话

《量子纠缠超光速1万倍！科学界再现“灵魂”传说！》（2023-12-01）報道：

当科学的奇迹与神秘的传说交融在一起，犹如一场自然界与超自然交织的舞蹈，时间似乎被打破，现实与幻想交织成一幅绚丽的画卷。最新的研究发现，量子纠缠的能力竟然超过光速的极限，远远超出我们此前的科学常识。这一惊人发现，不仅让科学家们为之震撼，更引发了人们对于宇宙中未知力量的探求。就像古老的传说中所描述的“灵魂之间的联系”，我们正以一种前所未有的方式，跨越时空的束缚，探索人类存在的新境界。

量子纠缠是什么，为何与超光速1万倍相关？

量子纠缠是量子物理学中一种非常奇特的现象，它让两个或多个粒子在某种程度上变得互相依赖和关联，无论它们之间的距离有多远。这种关联不受时间和空间的限制，即便是以超光速传递信息也可以实现。这种奇特现象对于量子通信和量子计算都具有重要意义。

让我们来了解一下量子纠缠是如何产生的。当两个粒子发生相互作用后，它们会进入量子纠缠态。在这个态下，无论多远的距离，对一个粒子进行的测量都会立即影响到另一个粒子的状态。这种相互影响并不是通过传统的信息传递方式进行的，而是直接的、瞬间的，并且超越了光速的限制。

为了理解量子纠缠与超光速传递之间的关系，我们需要先了解量子纠缠的基本性质。首先是“乐观守恒”原则，它要求两个纠缠粒子总的自旋动量为零。也就是说，如果一个粒子自旋向上，那么另一个粒子的自旋就必须向下。

然而，根据爱因斯坦的相对论，信息传递的速度是有限的，即使是以光速传递信息，也需要一定的时间。而量子纠缠现象却会让物理实验结果在瞬间出现，并且不受空间距离的限制。这与我们所熟悉的信息传递方式有着本质的区别。

量子纠缠的超光速传递并不违背相对论的限制。因为在量子纠缠中，我们无法单独观测到其中一个粒子的状态。只有在测量了其中一个粒子后，我们才会发现它的状态明确地“选择”了一种状态，并且另一个粒子的状态也立刻确定下来。但是这个状态的选择和及时性并不违背光速传递信息的约束，因为我们无法提前知道量子纠缠中的哪个粒子会被测量，也无法预测测量结果。

通过上述解释，我们可以看到量子纠缠并没有超光速传递信息的能力，而是表现出了一种看似超光速的关联性质。这个关联性质实际上是在一个更大的量子系统中得到了平衡，违背了我们对于经典物理观念的常识。

量子纠缠超光速1万倍的研究成果意味着什么？

这一发现有可能引发对物理学基本原理的重新思考。光速被视为宇宙中的极限速度，而纠缠粒子的超光速传递表明，我们对于宇宙中的信息传递可能还了解得不充分。科学家们很可能会从这一突破性研究中获得启示，进一步推动量子力学研究的深入。

这一发现也可能对通信技术和信息传递领域产生深远影响。目前的通信技术仍然依赖光速传递信息，而纠缠粒子的超光速传递可能为未来的通信系统提供新的选择。纠缠粒子的快速传递速度可能使我们能够更快地进行信息传递和数据处理，从而推动通信技术的发展。

这一研究结果还可能对量子计算和密码学领域产生影响。量子计算是利用量子纠缠状态进行计算的一种新型计算方式，而纠缠粒子超光速传递的发现有可能进一步推动量子计算技术的发展。同时，量子纠缠的独特性质也可能提供更加安全的加密方式，为信息安全领域带来新的可能性。

然而，需要注意的是，这项研究结果目前还处于实验阶段，其应用和影响还有待进一步验证和研究。鉴于目前我们对于量子物理的认识仍然有限，这项新的发现可能会引发更多的问题和挑战，需要更多科学家的努力和研究来解答。

量子纠缠超光速1万倍的实验如何进行的？

目前，科学家们一直在探索利用量子纠缠进行信息传输的可能性。然而，由于光速的限制，目前的量子通信仍然受到一定的限制。然而，最近有一项实验显示，科学家们成功地实现了超光速量子纠缠，使得量子信息可以比光速更快地传输。

该实验通过创造一对被纠缠的粒子，并将它们分别放置在两个相距较远的实验室中。这对纠缠粒子通常由两个量子比特构成，通过量子比特之间的纠缠，实现了超光速传输的可能性。为了确保粒子之间的纠缠状态，科学家们通常使用激光来创建具有相同的自旋方向的纠缠状态。

在实验中，当一个粒子的状态发生改变时，另一个粒子也会同时改变其状态，不论它们之间的距离有多远。这就意味着当一个粒子的状态被测量时，另一个粒子的状态也会立即确定。而这种确定性并不受到光速的限制。

为了证实这一现象，科学家采用了一种名为贝尔不等式的测试。贝尔不等式是一种用于确定两个物理实体之间是否存在隐藏变量的方法。利用贝尔不等式，科学家可以验证是否存在超光速的相互作用。

实验中，两个实验室相距很远，但通过超过光速的纠缠传输，它们之间的纠缠状态可以实时改变。科学家使用高速激光及复杂的光学系统，以确保纠缠粒子之间的状态保持稳定。通过测量纠缠粒子的状态，科学家可以验证贝尔不等式，从而证实超光速传输的存在。

这项实验的结果表明，量子纠缠确实可以超过光速传输信息。这项创新的实验为未来可能的超光速通信技术开辟了新的可能性。然而，尽管实验结果令人兴奋，科学家们仍然面临着许多挑战。其中之一是如何保持稳定的纠缠状态，在更远距离上实现超光速通信。

科学界如何解释量子纠缠超光速的现象？

为了解释这个现象，科学界提出了几个假设和理论。其中一个是“超光速隐藏变量理论”。根据这个理论，纠缠是通过某种隐藏在系统中的超光速信息来实现的。虽然这个理论还没有被直接实验证实，但它提供了一种可能的解释。

另一个解释是“非局域仪器指导理论”。根据这个理论，量子纠缠确实是通过超光速传播的，但并没有真正违反相对论的限制。这个理论认为，纠缠粒子之间存在一种非局域的关系，它们可以通过一种不受光速限制的信息交换来实现纠缠状态的共享。然而，这个理论也面临着一些困难，因为它要求我们重新考虑关于本地因果性和信息传递的一些基本假设。

另一种解释是量子纠缠并不违反光速限制，而是利用了我们对量子系统的错误观测。根据这个观点，量子纠缠不是通过超光速传播的，而是在测量之前就已经存在。当我们对其中一个粒子进行测量时，我们改变了系统的量子态，并影响到了另一个纠缠粒子的量子态。这种观点表示，量子纠缠并不是一种超光速现象，而只是我们对量子系统性质的误解。

还有一种解释是，量子纠缠确实存在超光速的传播，但这并不违反相对论。相对论只适用于经典物理系统，而量子纠缠则属于量子领域的现象。因此，量子纠缠与相对论的基本原则并不冲突。

量子纠缠超光速1万倍的研究可能对未来的科技发展产生什么影响？

快速的传输速度将完全改变我们的通信方式。目前的通信技术主要依赖于电磁波的传输，由于光速的限制，数据传输速度存在一定的瓶颈。然而，通过量子纠缠超光速传输技术，可以实现即时的、高效的通信。这将大大提高各种通信应用的速度和可靠性。例如，医疗行业可以远程实时操作手术，救援人员可以迅速传输重要的救援信息，甚至普通用户可以享受到更快速、高质量的网络通信。

量子纠缠超光速传输的发展可能为计算机科学带来突破性进展。量子计算机是一种基于量子纠缠原理的计算机，具有强大的计算能力和高效的并行计算能力。然而，目前的量子计算机发展还面临着困难，其中之一就是量子纠缠的传输速度。通过量子纠缠超光速传输技术的突破，将加速量子计算机的研发和应用。这对于解决许多复杂问题和优化算法将具有深远的影响，例如破解密码、优化物流路线、加速药物研发等领域。

量子纠缠超光速传输技术的突破还将对安全通信产生重大影响。当前的加密通信主要依赖于高强度的密钥加密算法，然而这种加密方式面临着量子计算机攻击的威胁。通过量子纠缠超光速传输技术，可以实现安全通信的量子密钥分发。量子密钥分发基于量子纠缠的特性，可以实现绝对安全的密钥传输，有效抵御量子计算机攻击。这将保护用户的隐私和数据安全，为信息安全领域带来新的突破。

量子纠缠超光速传输技术的突破还将促进量子通信网络的发展。量子通信网络是一种基于量子纠缠和量子比特传输的通信网络，具有高度安全性和抗干扰能力。通过量子纠缠超光速传输技术，可以构建更稳定、更高效的量子通信网络，实现全球范围内的量子通信。这将推动物联网、智能城市和智能交通等领域的发展，为人类社会带来巨大的便利和创新。

如果量子纠缠真的能超越光速，那么它将会彻底改变我们对于信息交流的认知。这也引发了无尽的探索和讨论。或许，这些研究将推动我们更深刻地理解人类的精神与意识的本质。

《量子纠缠理论证明上帝存在了吗？》（李道南|基督时报|2022年10月17日）报道：

今年的诺贝尔物理学奖格外引人注目，因为今年的获奖理论是量子纠缠理论。这个理论通俗地说，是两个粒子一旦发生关联，不论距离多远都会具备同步性。哪怕他们之间相隔一个银河系，也丝毫不能阻止这种同步的发生。

在这个理论中，有两个概念打破了我们所接受的常规物理学常识，一个是时间，一个是距离。按照常规物理学，最快的速度是光速，这是速度的极限，没有任何一个速度可以超越，这被视为物理界的速度天花板。光速虽然很快，但是在任何距离中传播都需要时间。因此时间和距离构成物理世界信息传播的界线，没有什么能超过。但是量子纠缠理论，却告诉我们，没有距离也没有时间，只有运动。在量子纠缠理论中，一旦两个粒子发生过关联，那么在他们之间所展现的同步性，就没办法用时间和速度来说明。

这个理论让人们从宏观上重新认识了世界，这就产生了两个解释，一个认为世界是整体的，在这个整体的世界中，根本不存在部分，因此也就没有了距离，那么一切的运动和信息传播就没有时间差，时间在这里是多余的概念。另一个解释则认为，在量子纠缠中的信息传递如此之快，乃至于没有时间差，那说明信息传播的速度超越了光速，因此量子纠缠态中的信息传播，超越了光速的天花板。不论哪种解释，爱因斯坦的理论被打破了。

在电影超体中，最终露西向人们证明，将一辆汽车的速度提高到无限快，汽车就会消失，那么怎么证明汽车的存在。露西说只有时间，时间才是真正的度量单位。在电影中，依然是常规物理学的范畴，爱因斯坦相对论中的光速仍然是极限。

量子纠缠理论是不是证明了上帝的存在？在基督教徒中，展开了热烈讨论。普遍有一种向好的乐观乃至兴奋，认为物理学的发展不断接近上帝的脚踪。

在历史上，证明上帝的存在无非三种，一个是逻辑证明，一个是道德证明，一个是神迹证明。

逻辑证明，自古希腊开始就不断推进。面对这个变幻不定的世界，我们怎样能从中找到那个能让我们把握的不变的东西，这样人才能脚踏大地，在理性内心深处建立安全感。从泰勒斯开始，就寻找变化世界背后的不变的本原，有人找到了水，有人找到了火，有人找到了气等等，他们找到的不是现实世界中那个变动不居的火或者气，而是理性中不变的范畴，能用之解释世界的变化。到了柏拉图，则直接否定了世界真实性，世界本身就不是真的，他只是对理念世界的模仿，只有那个理念本身才值得理性去思考。到了亚里士多德，则从目的论和因果推理，找到了不动的推动者。这个逻辑一直到今天都还有人再用它来证明上帝的存在。

另一个是道德证明。安瑟伦的本体论证明，尽管是个逻辑上的三段论证明，但是我们知道三段论的大前提为真，就能推导出结论为真，因为小前提包含在大前提中。因此，安瑟伦的三段论证明只是一个同义反复，按照康德的说法，他并没有告诉我们什么经验上的新东西。但是安瑟伦的证明，重点恰不在三段论，而在上帝的绝对完美概念。上帝的完美本身，就包含了上帝的存在。因为我们都不是完美的，都是有瑕疵，有罪的存在。但是我们知道我们的不完美，因为我们心里有一个完美的概念作为标准，那么这个完美的概念存在本身，就说明上帝的存在了。

第三个是神迹奇事的证明。上帝是全能的，因此它可以违背自然规律来行动。比如在摩西面前让荆棘燃烧，死人复活等。神迹奇事的证明建立在人们无法解释的现象之上。但是随着自然科学的不断发展，很多现象得以解读。因此神迹的证明在小范围内流行。

但是不论什么证明，都是我们试图证明上帝存在的努力。

量子纠缠理论的提出，是不是再一次打破了我们的常识，而证明我们的世界和宇宙是一个整体，只要上帝愿意，什么都可能发生呢？然而，我们看科学史，人们的世界观每一次被打破，都可以被证明上帝的存在。希腊和罗马世界的崩溃，让奥古斯丁写了《上帝之城》，用上帝的秩序来回应旧秩序的瓦解，建立一个新的秩序。当地心说被打破，日心说建立，牛顿力挽狂澜，建立了新的宇宙秩序，从而带来科技革命、宗教改革、启蒙运动等，日心说同样是上帝存在的证明，因为宇宙运转太过复杂，没有上帝的全能看护显然无法解释。到了爱因斯坦的相对论，牛顿的经典物理学被打破，量子理论又打破了爱因斯坦的相对论，告诉我们另一个不确定的叠加状态的世界。这背后好像更能说明上帝的隐秘力量。

然而，这种认为科学理论的不断打破是证明上帝存在的方式，有一个吊诡之处，那就是总是先有新理论的提出，然后提出它们证明了上帝的存在。这是不是在告诉我们，我们总是在寻找理论证明上帝的同时，上帝早已存在那里。

上帝的存在是否需要证明？基督徒们总是迫不及待地想让别人接纳自己的上帝，并力图证明，他的上帝是合理的，是那些被大科学家证明了的上帝。这其背后隐藏的则是自己认为自己信仰的不合理性。

然后，上帝需要证明吗？科学理论证明的上帝是不是那个拯救的上帝，是不是那个绝对价值的上帝？逻辑的推论得出的是逻辑的上帝，这个上帝没有创造世界；自然科学证明的上帝，是科学的上帝，这个上帝没有绝对的伦理价值；神迹奇事证明的上帝是一个不按照规则出牌的上帝，这个上帝没有给予我们救赎的恩典。既然如此我们为什么还要那么卖力的证明上帝是否存在呢？

当摩西问上帝：“我到以色列人那里，对他们说：‘你们祖宗的　神打发我到你们这里来。’他们若问我说：‘他叫什么名字？’我要对他们说什么呢？”　神对摩西说：“我是自有永有的”；又说：“你要对以色列人这样说：‘那自有的打发我到你们这里来。’”上帝对摩西的自我说明，既不是一串逻辑推论，也不是一段物理理论，而是告诉摩西，自己的存在不需要证明。正如上帝对约伯所言：“我立大地根基的时候，你在哪里呢？你若有聪明，只管说吧！你若晓得就说，是谁定地的尺度？是谁把准绳拉在其上？地的根基安置在何处？地的角石是谁安放的？那时，晨星一同歌唱；神的众子也都欢呼。”

对于一个信上帝的人来说，世界的一切都是上帝的展现，对于不信上帝的人来说，上帝站在他面前也是枉然。因此，对于用心灵和诚实相信上帝的人，那么他不会去证明上帝，而是去遵守上帝通过耶稣之口的教导，去爱护这个世界，去用自己的爱心荣耀上帝！

谢选骏指出：人问“量子纠缠理论证明上帝存在了吗？”——我看耶稣基督说过，上帝的东西归上帝，凯撒的东西归凯撒，所以呢，上帝无需科学的证明。