量子纠缠究竟是什么？著名的科学实验：薛定谔的猫

把球直接抛向空中，你能预测球，离开你手后的运动轨迹吗？

当然，那很容易，球会向上移动，直到到达某个最高点，然后再向下移动又落在你手上。事情就是这样，你知道，是因为你目睹了无数次。而你一生所有观察到的日常现象，都是物理学。

但是，假设我们探索一个，关于原子物理学的问题，比如氢原子核，它周围的电子看起来像什么？我们能根据我们对日常物理的经验，来回答这个问题吗？当然不行，为什么？

因为在如此小的尺度上，物理性质，不同于你一直看到的宏观物体的物理性质，你所了解的日常世界是按照“经典物理学”的规律来运作的，原子尺度上的系统，是按照“量子物理学”的规律运行的。

量子世界，是一个非常奇怪的地方

一个著名的思想实验，给出了量子奇异性的例证：薛定谔的猫。

一个物理学家把猫和一个ZhaDan放进盒子里，然后盖上盖子，ZhaDan有50%的机会爆炸。但是直到我们打开盖子，才知道ZhaDan是不是爆炸了，但是如果我们没有打开盖子，就没有办法知道猫是活的，还是死的。在量子物理学中，我们可以说，在我们观察之前，猫处于“叠加状态”，也就是说它既不是活的，也不是死的，而是两种可能性的混合，每种可能性有50%。

同样的事情，也发生在量子尺度的物理系统上，比如电子在氢原子中运行，电子实际上根本不是在轨道上运动。在原子空间里到处都是，一下子在这里，一下子在哪里，看起来像是随机出现在某个地方，只有在我们测量了它的位置之后，我们才能精确定位，电子就在那一个位置，就像我们打开盒子才知道猫是死是活，这就引出了量子纠缠这一奇特而美丽的现象。

假设不是一只猫在一个盒子里，而是两只猫在两个不同的盒子里，如果我们对这对猫重复这个实验，实验可以是四种可能性之一：要么两只猫都活了，要么都死了，要么一只活了，另一只死亡，反之亦然。两只猫再次处于叠加状态，每一个结果都有25%，而不是50%。

量子力学告诉我们，活猫和死猫都是叠加态的结果

换言之，可以有一个双猫系统，这样的结果将永远是一只猫活着，另一只猫死了。技术术语来说，猫的状态是纠缠的。

如果你准备两个猫，放在盒子里，如果把这两个猫理解为，处于“纠缠状态”，那么即使移动盒子到宇宙的另一端，实验的结果仍然是同样。一只猫总是活着出来，而另一只猫总是死了，在我们测量结果之前，两只猫的生死是完全不确定的。

这怎么可能？在宇宙的另一边“纠缠的状态”是什么样的方式？

离得太远，不能及时沟通，那两颗ZhaDan怎么会让一个爆炸另一个不爆炸？

你可能在想，这只是一些理论上的胡言乱语，这种事情在现实世界中是不可能发生的。但事实证明，量子纠缠，已经在现实世界的实验室中，得到了证实！两个亚原子粒子纠缠在一个叠加态中，其中一个粒子以一种方式旋转，那么另一个必须转另一个方向，信息没有办法从一个粒子传递到另一个粒子的，并指示以何种方式旋转，但是事实就这样发生了！

“量子纠缠”是一个神奇的现象，目前科学家们无法给出任何解释，只是知道存在这个现象

量子纠缠可以用于很多地方，可以设置一种量子密码，因为是无视时间、空间、距离，能做到事实同步通信，所以这个密码是相当安全的。我们国家现在研发的量子雷达，就是利用这种原理。目前我们国家还研究出来了量子计算机，以前需要100年才能计算出来的信息，使用量子计算机分分秒秒就搞定。

如果我们使用量子技术来模拟一个人类大脑，我们是不是可以找到意识的秘密？或者说，我们的大脑本就是一种量子技术在运算？那么是什么与我们大脑里的这些量子进行纠缠？在后面的内中，我们一起探索。