“量子纠缠”这个词我没必要再解释了，能点击看这篇著作的东谈主对这个术语再老到不外了。但好多东谈主读了不靠谱的著作而对量子纠缠变得更暗昧了。有的著算作了所谓的粗造而把量子纠缠比方有益灵感应，以致是太极八卦。科普作家水平的局限性也导致了读者聚积的局限性。专科的常识还需要严谨的解读。本文会波及一些标志和数学常识，但我尽量粗造小数。毕竟粗造和严谨很难兼得，笔者今天就尝试一下。
讲量子纠缠之前，我必须绵薄说起一下光学的历史。毕竟东谈主类对光芒本质的想索才更深脉络地晓悟到微不雅寰宇的神奇。
早在牛顿之前，东谈主们就运行想考光的本质。牛顿之前的历史暂不外多说起，牛顿以为光即是极小的实体粒子，因为这不错完整讲解注解“光为什么沿直线传播”的问题。固然也有一部分东谈主反对牛顿，比如惠更斯，和牛顿同期代的胡克齐是光的波动学说的蜂拥者。光要是仅是粒子，那么光芒的衍射和干预征象就很深奥释了。
在当今看来，不论是光的粒子学说照旧波动学说齐属于经典力学的界限，两派齐是单方面之词。直到20世纪初，跟着量子力学的建树，东谈主类对光本质的意志才有了质的飞跃。爱因斯坦的光量子假说以为光并非是牛顿所说的什物粒子，而是光量子。光量子是电磁波能量的基本单元，不可再分割。
光量子简称光子，不仅是量子，亦然一种波。光既具有粒子性也具有波动性，也称光的波粒二象性。
固然这是光子的特征。可随后物理学家发现除了光子，更多的微不雅粒子也具有波粒二象性。
比如电子的双缝干预实验，也标明正本被认定为粒子的电子也具有波动性。这个实验更神奇的成果是，消释个电子不错同期经由两个细缝抵达光屏。当今咱们知谈电子在不被不雅测时不错同期处于两个位置。用波粒二象性的不雅点解释：电子在不被不雅测时，既具有粒子性也具有波动性，处于粒子和波态的重复现象，不雅测活动导致电子的波粒二象性崩塌成粒子性了，而波动性灭绝。从不深信性旨趣（曾被误译为测不准旨趣）的角度解释：电子的动量和位置不成同期测得；动量测得越准，位置越不准，反之亦然。
电子的双缝干预实验
固然你会惊呼这种征象，但越来越多的实验却不停证据当然界即是如斯“演叨”。要是量子力学的解释是错的，那么你今天就不会用笔直机和电脑。第三次科技创新也建树在如斯“演叨”的当然征象的基础上。
有的民科耐久要推翻哥本哈根门户对这种看似演叨的当然征象的讲解注解，而捍卫物理竟然论。而科学家作念的却是：既然这是当然事实，那就认定呗。接下来要作念的即是用数学怎么解释这种征象。
咱们当今知谈了，总共微不雅粒子齐具有波粒二象性的，况兼齐是重复态的。其实德布罗意波告诉咱们：总共物体，包括地球这么的宏不雅天体也具有波动性，只不外幅度小到难以不雅测到汉典。
光的波粒二象性暗示图
什么是重复态呢？以电子为例，单独的一个电子在不被不雅测时不错处于两个位置，表面上一个电子不错在好意思国，同期也不错在中国。那怎么用数学式样这一征象呢？
咱们齐知谈传统的电子遐想机运算的是0和1这么的比特位。遐想机一次只可运算一个位，要么0要么1。关于一串010111000.....，遐想机只可挨个位来处置，一个个列队来。
而量子遐想机之是以运算量惊东谈主，在于它不错同期处置两个比特位。在运算速率上以数目级的样子碾压了传统遐想机。
有个物理学家叫狄拉克，他发明了一种标志，叫狄拉克标志|ψ>，用于式样重复态的粒子。其实一个粒子同期具有两个现象就相称于中学物理的矢量观念，ag真人百家乐真假既有大小也有标的，是以重复态也不错称为态矢量。
狄拉克
狄拉克标志的书写主要即是一个| 和 >，至于中间的ψ即是核定一个字母，清楚粒子的现象汉典。|>即是同样（）的标志用于抒发某种物理样子，不要遇见生分标志生怕了。
咱们知谈电子不错同期处于0和1的现象。那么用狄拉克标志清楚：电子处于0的现象即是|0>，处于1的现象即是|1>。要是不不雅察电子，电子即是处在0和1的重复现象，于是即是|0>+|1>。
咱们当今讲一些计算的数学常识。要是函数f(x,y)=xy，那么f(x,y)这个函数就不错剖析成两个单独的一元函数之积，比如f(x,y)=f＇(x) f〞(y)。这就意味着f(x,y)这个大函数不错完整分家成两个小函数，永别是f＇(x)和f〞(y)。数学上这叫分离函数。
但是还有好多函数并不是分离函数。比如f(x,y)=8xy+1。这时辰咱们就不成将函数f(x,y)分红两个一元函数了。那么这就标明此函数不成分离。
要是当今有好多微不雅粒子在消释个系统下，每个粒子齐有我方现象的函数。一个粒子是一元函数，两个粒子是二元函数，多个粒子即是多元函数。多个粒子构成系统即是个多元函数。
要是这个多元函数不错分出两个的一元函数，那么这两个一元函数代表的粒子就莫得什么“经济”纠纷，两个粒子相收成彰。测量其中一个粒子，另一个粒子也莫得任何篡改，那这两个粒子就不是纠缠粒子。
多元函数中也可能存在无法分离开来的函数，那么这时辰两个粒子的函数就只可共用消释个函数而不成分家，这时辰两个粒子就产生了“经济纠纷”，对其中一个粒子进行测量，例必影响到另一个粒子的“经济利益”。那么另一个粒子深信要有所篡改来捍卫我方的权利，那这两个粒子就构成了纠缠粒子。
不绝回到狄拉克标志。当今有一个粒子，它的现象a|0>+b|1>。不雅测这个粒子后，发现它不论是0现象照旧1现象，表面上齐不错在空间的任何一个位置。是以在狄拉克公式中，不论是0现象照旧1现象，齐要在它们前边加两个率性的数a和b。恰是由于a和b的存在，才不错让这个重复态的粒子处于空间的任何位置，因为a和b不错率性取值。
但是a和b之间必须有个关系。人人试想一下：不论粒子在那边，我在通盘空间找到这个粒子的概率一定是100%，粒子不可能虚拟灭绝在通盘天地空间中。要是我把通盘空间换成数学上的1，那么|a|²+|b|²=1。要是咱们取a和b齐为1，那么a|0>+b|1>就造成（|0>+|1>）/√2（除以根2是由于要确保|a|²+|b|²=1，因为咱们前边还是取a和b为1了）
（|0>+|1>）/√2亦然最常见的单粒子重复态的清楚花样。要是甲乙两个粒子在消释个系统中，那么它两的清楚花样即是|00>+|11>，这个表式中加号左边的（|00>的第一个0清楚甲的0现象，第二个0清楚乙的0现象，加号右边|11>中的第一个1清楚甲的1现象，第二个1清楚乙的1现象。固然我也不错不绝写出a|00>+b|11>，这时辰要是|a|²+|b|²依旧等于1，那么咱们才不错深信的说，甲乙两个粒子处于重复态，这时辰的狄拉克式子就写成了|00>+|11>/√2。事实上|00>+|11>/√2标明这两个粒子存在着某种相干而无法剖析出来，这种相干即是|a|²+|b|²=1。你不错把这种相干联想成前边还是讲到的不可分离函数。
这即是量子纠缠，这种相干也导致即便两个粒子相距何等远处，测量其中一个粒子的现象，另一个粒子的现象也会同期发生篡改！