量子糾纏，相信大家都聽說過，但未必所有人都明白為什么會(huì)發(fā)生量子糾纏，它的本質(zhì)到底是什么？

首先，量子糾纏的定義是這樣的：當(dāng)幾個(gè)粒子發(fā)生相互作用之后，單個(gè)粒子所擁有的屬性綜合成為整體性質(zhì)，無法準(zhǔn)確地單獨(dú)描述單個(gè)粒子的性質(zhì)，只能描述整體系統(tǒng)的性質(zhì)。這種特性就被稱為“量子糾纏”。

處于糾纏態(tài)的幾個(gè)粒子，能忽視浩瀚的距離，瞬間感應(yīng)到彼此，看起來就像“瞬間傳輸”一樣，這種瞬間感應(yīng)如此詭異，也被愛因斯坦稱之為“鬼魅般的超距作用”。

能夠看出，即便是愛因斯坦這樣的物理學(xué)大佬也不能理解更不能接受量子世界的這種詭異行為，所以如果你同樣不理解，也不要糾結(jié)，不理解是很正常的事情。

不過隨著量子力學(xué)的不斷發(fā)展，如今人們對(duì)量子糾纏等各種詭異行為有了更深層的認(rèn)識(shí)。

很多人之所以不能接受量子糾纏，并不僅僅是因?yàn)榱孔蛹m纏有多詭異，很大一部分原因三點(diǎn)。

第一，名氣起得不好。量子糾纏，給人的感覺好像多個(gè)粒子之間有心靈感應(yīng)一樣。

第二，量子力學(xué)距離我們?nèi)粘Ｉ钐b遠(yuǎn)，兩個(gè)完全不同的世界，一個(gè)是微觀世界，一個(gè)是我們生活的宏觀世界，而量子糾纏完全違背了我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)，所以對(duì)于不想了解量子力學(xué)的人來講，怎么解釋都沒用。

最后，很多科普文章在誤導(dǎo)大眾，由于很多人喜歡各種獵奇新聞，于是不少人打著科普的幌子，把量子糾纏宣傳得非常邪乎，極大地誤導(dǎo)了人們對(duì)量子力學(xué)的認(rèn)知。

那么，為什么會(huì)出現(xiàn)量子糾纏現(xiàn)象呢？它背后的本質(zhì)到底是什么呢？

要想清楚地認(rèn)識(shí)量子糾纏，首先我們需要明白什么是量子。

量子并不是某個(gè)特定的粒子，能夠表現(xiàn)出量子現(xiàn)象的微觀粒子都可以稱之為量子。可以看出，量子只是一個(gè)統(tǒng)稱，而不是某個(gè)粒子。

其次，任何微觀粒子都具有波粒二象性。不僅僅光子具有波粒二象性，電子中子質(zhì)子和原子等微觀粒子都具有這個(gè)特性。同時(shí)理解，電子和光子等微觀粒子既是粒子又是波。

波粒二象性是量子力學(xué)的核心所在，我們常說的量子世界具有不確定性，其實(shí)本質(zhì)上還是波粒二象性。

第三，我們需要明白“全同粒子”的概念。

何為“全同粒子”？通俗粒子就是“同一類的粒子”就是全同粒子，比如說，所有的電子就是全同粒子，所有的中子，質(zhì)子和原子等都是全同粒子。

最后，任何全同粒子都具有一個(gè)特性：疊加態(tài)。何為疊加態(tài)？其實(shí)就是剛才所說的波粒二象性。更通俗來講，任何微觀粒子其實(shí)都不能看出一個(gè)點(diǎn)，它們不是數(shù)學(xué)概念上的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，這意味著我們只能用波函數(shù)描述微觀粒子的狀態(tài)。

而波函數(shù)是可以疊加的，這與其他的波可以疊加是一個(gè)道理，比如說水波聲波等。

當(dāng)兩個(gè)微觀粒子，也就是全同粒子疊加之后處于疊加態(tài)的時(shí)候，我們當(dāng)然就無法區(qū)分疊加中的粒子到底是哪個(gè)粒子了，只能從整體上去描述它們的屬性，也就是整體性。

理論上講，波函數(shù)可以覆蓋到很遠(yuǎn)的距離，甚至數(shù)光年之外，也就意味著，兩個(gè)微觀粒子在很遠(yuǎn)的地方也可以處于疊加態(tài)，處于量子糾纏的狀態(tài)。

當(dāng)然，這里只是通俗地描述疊加態(tài)和波函數(shù)的一些特征，更專業(yè)的描述肯定會(huì)涉及到高深的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)。由于科普工作面對(duì)的是大眾，更需要通俗的講解，而不是晦澀難懂的數(shù)學(xué)工作，但有時(shí)候通俗難免意味著不太嚴(yán)謹(jǐn)，但作為科普來講，這也足夠了，我們不需要太深?yuàn)W的專業(yè)知識(shí)講解，那樣反而適得其反。

最后強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，量子糾纏描述的是一個(gè)系統(tǒng)的整體屬性，并不存在“超光速”傳遞信息的行為，本身并沒有傳遞任何信息。所以，量子糾纏并不違反愛因斯坦的狹義相對(duì)論。

同時(shí)，我們經(jīng)常聽說的“量子通信”雖然確實(shí)利用了量子糾纏的特性，但并不像某些人所說的利用超光速來實(shí)現(xiàn)瞬間傳遞，其實(shí)就是利用量子糾纏的特性來實(shí)現(xiàn)“量子密鑰分發(fā)”，最大的作用在于保證信息的安全性，避免信息被竊取偷聽。

具體如何進(jìn)行的呢？通俗來講是這樣的。通過量子糾纏給重要的信息加密，普通的信息無論如何加密都可能被破解然后竊取，而且我們很難發(fā)現(xiàn)信息被竊取。

但有了量子糾纏，當(dāng)信息被竊取破解的時(shí)候，就相當(dāng)于量子被觀測(cè)了，而一旦量子被觀測(cè)就會(huì)瞬間坍縮，工作人員就知道有人在竊取信息了，從而做出相應(yīng)對(duì)策！