什么是量子纠缠

众所周知，2022诺贝尔物理学奖“花落”量子力学。由阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格凭借纠缠光子实验、确立对贝尔不等式的违反和开创性的量子信息学方面的成就摘得桂冠。

 

量子究竟是个啥？

 

 

 

科学严谨的讲量子是最小的能量、动量单位；简单通俗的讲就是你切分某一个物体，切到小的不能再小，那就是量子。

 

量子纠缠又是个啥？

 

 

 

诺奖结果公布后，关于“量子力学”“量子纠缠”的讨论频频登上热搜。到底什么是量子纠缠呢？与我们的现实生活又有什么关系呢？

说在前面：量子纠缠对于宏观物体——换句话说就是你眼睛看得见的所有东西——都没有任何你能感受到的影响。

量子纠缠是一种奇怪的量子效应，在这种效应中，两个粒子的概率被联系在一起。举个例子，假设两个粒子相互作用，因此你不知道它们的自旋各是什么，但你知道它们彼此相反，那么这两个粒子就被称为纠缠。如果你发现其中一个自旋向上，那么另一个肯定自旋向下，反之亦然。

如果上述对量子纠缠的解释你还是有点迷茫的话，小K给你打个比方，只要没有外界干扰，当粒子猫处于生态时，粒子狗一定处于死态；而当粒子猫处于死态时，粒子狗一定处于生态。爱因斯坦把粒子猫和粒子狗之间的联系成为“鬼魅的超距作用”。为了证明超距作用的存在，爱因斯坦“伙同”另外两名科学家提出了大名鼎鼎的EPR佯谬。后来一位叫贝尔的物理学家提出了一个不等式，如果能证明这个不等式在量子世界中成立，那么爱因斯坦就是对的。那么，今年诺奖的得主们不止证明了量子力学违背贝尔不等式，还开创性的发现量子态具有存储传输和处理的潜力。

说到量子纠缠对于现实生活的影响，我国量子计算机“九章”通过构建了76个光量子的“量子纠缠”，200秒就解决了过去6亿年的计算；跨越4600多公里并且集成了地面光纤网络和“墨子号”卫星，能够为全国150多个行业用户提供服务；同年5月，“墨子号”量子科学实验卫星，首次实现了地球上相距1200公里两个地面站之间的量子态远程传输。

什么？量子态远程传输？是不是我马上就可以穿越时空啦？

诺奖“新宠”，

能否颠覆下一代工业革命？

量子通信和量子计算是量子纠缠衍生出来的应用，从目前的工业、物联网等产业的通讯技术角度来看，大都是光子类通讯方式，技术也相当成熟，但是这类的通信方式保密性不高。量子通讯从理论上来说，无法破译，具有一对一的高级保密性，是较优的选择。

除此之外，在云存储、数据中心、传感网和云计算等领域，量子通信的前景依旧可观。诞生于20世纪初的量子力学不仅改变了我们看待世界的方式，将广阔的微观世界展现在世人面前，还催生出激光、晶体管、集成电路、核磁共振成像等现代技术，彻底改变了人类生活。

编辑：黄飞