上个世纪以来，物理学发生了翻天覆地的变化，其中最深刻的变化是对微观领域进行了新的探索。 量子力学的到来彻底颠覆了对微观世界的先天理解。

在这一背景下，人们逐渐意识到：微观粒子并不是一个静止不变的实体；它们也会随着时间和空间而不断地改变着自身形状与位置。这些变化到底是怎么做到的？人们开始怀疑，微观世界不是像宏观世界那样的常规运动！

1、量子纠缠

量子纠缠，是一种不需要介质或传播子就能远距离作用的现象，它是以客观事实为基础的，当科学家们发现它的时候，他们惊呆了，也不相信，什么时候自然界变得如此怪异呢？ 以致爱因斯坦终其一生都在质疑量子纠缠的合理性。

 量子纠缠不同于光，它需要像光子一样传播子。但它又不同于光的传播子，因为光中有一个波函数叫相干态（complex），它与波无关。因此量子态就没有传播子能实现；而量子纠缠则不然。

量子纠缠是一种蔑视一切速度的自然法则。 它可以进行点对点的即时感应，即使相隔数公里。它至少是光速的几万倍。 到目前为止，人类还无法理解其真正的作用机制。所以，量子纠缠这个东西就好像是牛顿在《自然哲学之数学原理》中讲到的那个理论：一个物体的运动状态总是与另一个物体的运动相联系的。这是绝对没有疑问的。

2、那量子通信又是什么？

量子通信并不是直接通过量子纠缠传递信息，而是因为量子纠缠具有测量坍缩的特点，通过这一特点对信息进行理论上绝对安全的加密。

我们知道，量子纠缠处于叠加状态，一旦有人观察这种叠加状态，就会导致量子纠缠态坍缩。

如果我们在电磁波信息里夹杂一些量子纠缠态的粒子，那么一旦窃密者要窃听信息，首先就会触发量子纠缠态坍塌，那么这种坍塌在发送者那里就能同时出现，这时候发送者就会得知信息正在被窃听，于是就放弃发送信息，从而做到电磁波信息的绝对安全。同时窃听者的位置会被暴露，剩下的事交给执法部门就行了。

另外有人还疑惑，既然量子纠缠可以同时作用。测量一个粒子的状态可以引发另一个粒子的变化。那能否通过这种变化刻录有效的信息呢？

比如测量纠缠粒子时，如果A纠缠粒子自旋为上，那么另一个B纠缠粒子自旋就为下。那么上下两种自旋状态就可以表示二进制的0和1。通过控制纠缠粒子的自旋方向传递0和1的代码。

3、为什么量子纠缠不能传递信息？

这是因为在没有任何控制条件下，量子态计算过程中所产生的错误总是不可避免的。那么如何避免这种情况呢？首先要弄清楚什么是量子态计算。什么是量子力学？量子纠缠是一个由两个或更多的微观粒子的纠缠系统，这些微粒一旦纠缠态在一起，即使相距数千英里，也能同时感觉到对方。

如果把A和B两个纠缠在一起的粒子放在AB中使A的粒子发生变化，B的粒子也将相应发生变化。 但变化是随机的，人类无法设定改变状态。 我们知道有效的信息必须由一系列基本的有序符号组成，如01011000。 如果说01011000代表了一个苹果的信息，那么我们就操纵一个量子纠缠系统，迫使它按顺序发送像0101100的符号。

事实上，这样的想法固然是对的。关键是测量引起的自旋方向坍塌是随机的。我们无法控制纠缠粒子的自旋方向。在测量时，没有人知道这种随机的自旋结果到底是上还是下。所以就无法真正刻录有效的信息，于是量子纠缠是无法传递信息的。

文章来源： 科技小小先锋，科学认识论