KM閒聊吧

這個問題，從愛因斯坦和波爾，到現在的物理界以及廣泛的科學愛好者，都一直爭論不休。到底量子糾纏如何運行？到底該如何解釋這種鬼魅般的超距作用？可以說各路人馬爭論的熱火朝天，有科班的、有所謂民科的、當然也少不了吃瓜圍觀群眾。這些人簡直是公說公有理、婆說婆有理，吵的熱火朝天。

因為愛因斯坦的相對論禁止出現超光速的信息傳遞方式，所以主流觀點認為：量子糾纏並沒有信息傳遞，它只是測量而導致了糾纏態粒子的波函數發生了瞬時坍塌而已。這種波函數坍塌形式，是屬於統計學的，於物理學的信息傳遞和速度並不相關，所以糾纏態的粒子之間，並不存在信息傳遞。當然了，這個解釋並不能讓多數人滿意。因為人們很難理解沒有信息傳遞、沒有超距作用，一個糾纏態粒子狀態的確定，是如何使得另一個粒子的狀態也隨之改變。

其實，有個有趣的現象，自從量子力學建立以來，你會發現我們對世界運行規律的認識越來越模糊，越來越不可理解，有點想道家的“玄”學一說。之前不論是經典力學還是相對論，至少我們對一件事情還可以得到一個明確的結果。但是一旦涉及到量子力學，一件事情的結果好像在猜“薛定諤的貓”是否活著一樣，答案變成了概率，變成了不確定原理。我們甚至不能確定一個粒子精確的狀態，這對於幾千年來習慣於接受確定答案的人們來說，變得尤其難受。就連智商爆表的愛因斯坦，都覺得：“上帝不會玩骰子”，更何況我們這些凡人，對於量子力學更是覺得匪夷所思。

所以，在人們對於量子糾纏機制認識還十分淺薄的基礎上，就直接跨越幾個階段去討論糾纏態粒子之間是否有信息傳遞、以及是否超光速，是不會有多大結果的。或許等量子力學理論在完善一點、對量子糾纏不在那麼浮於表面的時候，就是解決這個問題的時候。一個新發現和新理論，我們要懷著“讓子彈飛一會兒”的心情，去讓它們也飛一會兒，或許結果就已經明瞭。

科學探秘頻道

答：量子糾纏傳遞了“隨機信息”，而且是瞬時傳遞的，但是並不能傳遞有效信息；如果沒有對“信息”這個概念有深刻理解，是很難理解量子通信原理的。

量子糾纏傳遞的“隨機信息”，是不能攜帶有效信息的，所以並沒有違背相對論，因為相對論禁止的是有效信息超過光速。

我之前看過一個類比（出自哪裡我忘了），用來作為量子糾纏的通俗解釋挺合適的：

（1）這就有點類似於量子糾纏，其中“升級為父親”這個信息，類比量子力學的超距作用，在瞬間完成。

（2）妻子給丈夫發送的喜訊，這是有效信息，類比量子通訊中的明文，這個信息本質就是傳統信息。

量子通訊之所以安全，是因為量子糾纏傳遞的瞬時信息是“隨機的”，誰也無法預先預言，但是信息傳遞雙方得到的隨機信息是相關的。

我們把需要傳遞的有效信息（密文），和量子糾纏傳遞的“隨機信息”，進行組合（相當於加密）形成明文發給對方，就不怕任何人進行攔截，因為竊聽者沒有“隨機信息”是解不開的。

同樣，如果沒有對方發送的明文，只有“隨機信息”也是沒有用，只有同時擁有明文和隨機信息的人，才能解密得到密文。

我們看到，量子糾纏中隨機信息的傳遞雖然是瞬時的，但並不能攜帶有效信息，而明文的傳遞是基於傳統通訊。

所以，量子通訊有效信息的傳遞，還是傳統信息的傳遞速度，並沒有違背相對論，量子糾纏傳遞的信息，只不過充當了傳統加密的密鑰而已。我也只能理解到這，要說量子糾纏為什麼能傳遞隨機信息，鬼才知道呢！

好啦！我的答案就到這裡，喜歡我們答案的讀者朋友，記得點擊關注我們——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

量子糾纏的超光速描述是假象

有一個值得一提的哲理是——任何物理上不可描述的東西在哲學上一定可以描述；但哲學上可以描述這種複雜，物理上不能人工再現。

為什麼會出現這樣的尷尬呢？很簡單，當你試著去思索宇宙的時候，你並沒有把宇宙包括在你的大腦中，即使可以，你不瞭解宇宙的所有運作機制。你不是宇宙，宇宙包含了你的存在。這就是不解！哥德爾不完備的定理本身就包含此種深意。

用另一句簡單的話說——你想證明的東西，永遠必須在你要證明的東西之外去證明。否則你不能證明你所證明的東西是正確的，即是有現實意義的。

現在回到我們的主題——量子糾纏！什麼是量子糾纏，先看看定義：量子糾纏是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象，雖然粒子在空間上分開。糾纏是關於量子力學理論最著名的預測

。它描述了兩個粒子互相糾纏，即使相距遙遠距離，一個粒子的行為將會影響另一個的狀態。當其中一顆被操作（例如量子測量）而狀態發生變化，另一顆也會即刻發生相應的狀態變化

愛因斯坦稱其為“幽靈般的超距作用。”在這裡有必要為大家做一個回顧。當代物理學的兩大支柱相對論和量子力學，無疑都經受了很多嚴格的實驗，兩種的理論的正確性是有目共睹的。

廣義相對論不能和量子力學融洽，即引力不能量子化的研究課題是當代的物理學的難題。

我還是堅持自己一貫的思路，廣義相對論是可以和量子力學融洽的。只需要修改廣義相對論的描述。因為目前兩個理論在根本架構上的衝突之處是：量子場論是建構在廣義相對論的平坦時空下基本力的粒子場上。如果要透過這種相同模式來對引力場進行量子化，則主要問題是在廣義相對論的彎曲時空架構，無法一如以往透過重整化的數學技巧來達成量子化描述，沒辦法用數學技巧得到有意義的有限值；相對地，例如量子電動力學中對於光子的描述，雖然仍會出現一些無限大值，但為數較少可以透過重整化方法可以將之消除，而得到實驗上可量到的、具有意義的有限值。

所以我說廣義相對論的修改方向是這兩點：1、引力的成因是不是時空彎曲。廣義相對論的時空背景是彎曲時空，但不是引力的成因。

2、引力的本源是時空。且描述引力量子化的時候一定要用“微分”思維來化解時空彎曲的尷尬。但引力不是時空彎曲造成的。引力可以說是一種時空性質。它反過來又會影響時空構建。且引力的作用是以光速傳遞的。

那麼量子糾纏所引發的“超光速”的討論是否對愛氏理論構成了挑戰。答案是否定的！

別忘了量子力學的兩大支柱互補原理【波和粒子在同一時刻是互斥的，但它們在更高層次上統一。】和不確定性原理【不確定性原理表明，粒子的位置與動量不可同時被確定】。

所以在量子力學中微觀粒子並不是界限分明的，而是一種行動詭異的“概率雲”。這些粒子不會只存在一個位置上，也不會只從一個路線到達另一個位置。我們一般用波函數來描述這些粒子的行為和特徵。而兩個有共同來源的微觀粒子之間，只要有一個粒子發生變化，另一個就會發生變化。這種變化是立刻發生的，這就是量子糾纏。

大家有沒有注意，量子糾纏發生的機制是有限制的。並不是說隨便兩個粒子相距N千米距離遠，都能發生量子糾纏。比如說地球上一個粒子不可能和100光年以外的一個粒子發生量子糾纏。

兩個或兩個以上的粒子發生量子糾纏必須在一個系統中，而且粒子是有共同來源的。

〈雙光子系統〉，比如：同一激光器產生光子場進行雙偏分光，由於本身由同一激光器產生屬`相干態'，那這二個分光產生的光子系統屬〈相干糾纏態〉

然後我們測量一個光子態某物理參量，會發現另一光子對應該物理參量也會同時改變，那麼我們說對該〈雙光子相干系統〉對該物理參量而言是一種量子糾纏態！

量子糾纏說明在兩個或兩個以上的穩定粒子間，會有強的量子關聯。例如在雙光子糾纏態中，向左（或向右）運動的光子既非左旋，也非右旋，既無所謂的x偏振，也無所謂的y偏振，實際上無論自旋或其投影，在測量之前並不存在。在未測之時，二粒子態本來是不可分割的。

那這樣量子糾纏態產生原因就不難理解了，其實我們只要認為該雙光子系統在分光前後是一個整體，那量子糾纏效應就很好理解了

但實際上是這樣嗎？有人會說光子空間分離為二部分、怎麼可能還是一個整體？

關鍵點在於〈量子糾纏態〉的先決條件，雙光子系統是一種相關聯態，在沒有解除相關聯態前，它就是一個整體！

量子力學是非定域的理論，這一點已被貝爾不等式【任何定域隱變量理論不可能重複量子力學的全部統計預言。】的實驗結果所證實，因此，量子力學展現出許多反直觀的效應。量子力學中不能表示成直積形式的態稱為糾纏態。

糾纏態之間的關聯不能被經典地解釋。所謂量子糾纏指的是兩個或多個量子系統之間存在非定域、非經典的強關聯。量子糾纏涉及實在性、定域性、隱變量以及測量理論等量子力學的基本問題，並在量子計算和量子通信的研究中起著重要的作用。

多體系的量子態的最普遍形式是糾纏態，而能表示成直積形式的非糾纏態只是一種很特殊的量子態。歷史上，糾纏態的概念最早出現在1935年薛定諤關於“貓態”的論文中。

其實從量子糾纏本身的系統就可以看出它與互補原理和不確定性原理有緊密關係。不確定性原理體現了“聯繫”，即位置和動量的聯繫。互補原理體現了“矛盾與統一。”兩者結合的必然結果就是“糾纏。”而且貝爾不等式是永久成立了，不可出現愛氏思考的那樣。即通過隱變量理論可以完整解釋物理系統所有可觀測量的演化行為，而避免掉任何不確定性或隨機性。

而且干涉量子糾纏的時候，量子糾纏態會立即消除，也就是這種關聯態函數的描述現象終止。

這也是說明了，量子糾纏的“局域”性。它不會像引力那樣，具有“廣域”性。但整個量子力學的非定域，其實也是一種“廣域”，在這種“光域”下量子糾纏遵從一定的法則存在。

再通俗一點舉例解釋可以這樣理解，兩個或兩個以上的粒子的量子糾纏態是一體的東西，在一個波函數描述之下，和距離無關。就好像是兩個人坐一個蹺蹺板玩。A和B坐在上面的時候，就有了聯繫。A下去，B必然上來；相反B下去，A立刻上來。但我們不能說這種聯繫是超距的，也就是A和B之間的變化是超光速完成的。要知道這和A和B直接的距離“無關”，與他們之間的聯繫態有關。

也就是說量子糾纏信息傳輸技術也是有限制的。它必須在這個“蹺蹺板”系統中。

只有能夠傳遞信息，“超光速”才有意義。量子糾纏技術是安全的傳輸信息的加密技術，與超光速無關。儘管知道這些粒子之間“交流”的速度是光速的很多倍，但我們卻無法利用這種聯繫以如此快的速度控制和傳遞信息。因此愛因斯坦提出的規則，也即任何信息傳遞的速度都無法超過光速，仍然成立。干涉量子糾纏的時候，量子糾纏態會立即消除，所以無法利用這種能力遠距發送信號。

大家可以讀一下這個消息：中國科學技術大學潘建偉、彭承志等研究人員的小組早在2005年就在合肥創造了13公里的自由空間雙向量子糾纏“拆分”、發送的世界紀錄，同時驗證了在外層空間與地球之間分發糾纏光子的可行性。

2007年開始，中國科大——清華大學聯合研究小組在北京架設了長達16公里的自由空間量子信道，並取得了一系列關鍵技術突破，最終在2009年成功實現了世界上最遠距離的量子態隱形傳輸，證實了量子態隱形傳輸穿越大氣層的可行性，為未來基於衛星中繼的全球化量子通信網奠定了可靠基礎。該成果已經發表在2010年6月1日出版的英國《自然》雜誌子刊《自然·光子學》上，並引起了廣泛關注。

從上面的報道中，出現了幾個“可行性”的詞彙，就說明這種傳輸技術的距離要求是很難的。必須克服對“量子糾纏”的干擾。不然量子糾纏態解除。 而且根本無法實現“控制”這一說，因為“控制”就意味著干擾！

量子力學是非定域的理論，愛氏廣義相對論是非線性理論，是個二階場方程。所以從宏觀到微觀，世界的構造的“統一性”是明顯的。不是互斥的。就像互補原理一樣，在更高層次上，所有理論都是互補的。但就像我一開始所說的，你要證明這一點，是很難的。因為你要證明的東西必須依靠這個東西之外的東西。否則“沒有對比，沒有依靠”的理論是沒有現實意義的。

摘自獨立學者，詩人，作家，國學起名師靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》第二十七章。

靈遁者國學智慧

沒有傳遞信息！

那麼既然沒有傳遞信息，量子是怎麼發生糾纏的呢？

只能說，量子糾纏是微觀世界裡的一種現象，一種固有的屬性，如果非要問為什麼會糾纏，目前沒有真正完美的詮釋，就像在我們宏觀世界的引力那樣，為什麼會有引力？因為時空的扭曲嗎？那為什麼會發生扭曲？

量子糾纏在宏觀世界裡一個比較形象的例子可以這樣理解，好比你買了的一雙鞋子，兩隻鞋子分別裝在兩個盒子裡，可以看做兩個發生糾纏的量子！

如果你打開一個盒子，發現鞋子是左腳的，那麼另外一個盒子裡的鞋子肯定實在右腳的，你不用看就知道！而且理論上你會在瞬間知道，即使一個盒子位於地球，另外一個盒子位於宇宙邊緣！

而我們目前說的最多的量子通信其實並不是真正的量子通信，只是量子密鑰分發，利用量子的不可複製性和不確定性，自己任何形式的觀測都會影響量子的存在形態！

所以，通過量子密鑰加密的信息都非常安全，任何形式對信息的竊聽都會改變量子密鑰形態，從而被髮送接受信息的雙方發現有人在竊聽信息！

而傳遞信息的本質仍舊是傳統的傳遞方式，並沒有超越光速！

這是我對量子糾纏和量子通信的理解，你的觀點呢？

宇宙探索

設一個自旋為0的粒子，分裂成兩個粒子，一個自旋為S，根據守恆定律，另一個自旋必定為－S。如果把這兩個粒子分送兩地，你只在一個地方測量，假設你發現這個粒子的自旋為S，那你就立馬知道了另一個地方的粒子自旋必定為－S。這是量子糾纏嗎？這太簡單了，地球人都知道，根本不需要像愛因斯坦和玻爾這樣的大牛去討論。愛因斯坦的問題是，按照標準解釋的說法，在你沒有測量你這邊的這個粒子之前，它的自㫌是不確定的，它處於一種自旋為S和自旋為－S的疊加態，一旦你對它進行了測量，它的這種疊加態就立馬坍縮，變成你測量到的S態，由不確定狀態轉變為確定狀態。同樣，發往另一地的另一個粒子，在你未測量它之前，也處於自旋為S和－S的疊加態，但沒有對它測量，僅僅是你對你這邊的粒子進行了測量，你就立馬知道了另一個粒子的自旋為確定的－S，它的狀態也就同時被確定，那它這時就不應該再處於那個疊加態，它就應該同時由疊加態坍縮為確定狀態。但沒有人去測量它，它為什麼會自發坍縮呢？只能認為，你這邊的粒子在因測量而坍縮的同時，超距的發信息告訴另一個粒子說：“我己經坍縮為S態了，你也立馬坍縮為－S態吧”。這才是愛因斯坦等人所說的量子糾纏。

有人認為，量子糾纏中沒有超距的信息傳遞，但根據上述的愛因斯坦給出的論證，顯然，量子糾纏中存在著超距作用或超距的信息傳遞，只不過這種超距的信息傳遞並不是發生在兩個測量的人之間，而是發生在兩個量子之間。

超距作用發生在兩個量子之間，就不違反相對論了？

豈有此理！

董加耕

首先，我們需要知道什麼是信息？光攜帶的信息到底是指什麼？

信息本質是一種序列。也就是計算機常用的0-1的各種排序。基因信息其實也是蛋白質的排序，基因信息其實指的是各種排序，而不是那些蛋白質載體。光量子攜帶的信息，就是光量子的自旋方向信息。單個光量子無所謂信息，只有多個光量子形成量子多體系統，才能形成自旋方向的不同組合，也就是光的信息。

深入到更極微觀結構，量子比特也具有自旋方向信息。假如說所有的粒子都是弦的話，那麼所有的粒子都由量子比特組成，不同的粒子的量子比特的不同排序組合形成了不同粒子的“基礎性、本源性”信息，這些信息決定著宏觀尺度的結構。宇宙從微觀到宏觀具有自相似性。

超光速現象為什麼都不攜帶信息？這是因為目前已知的各種超光速現象，都不是序列的傳輸。

因為信息就是量子比特的自旋方向的不同排序組合，光是光量子多體系統下真空中的能量波，攜帶著自旋信息。而所有的超光速現象，都並不與各種自旋的量子有關聯。

相對論，是適用於自旋量子的理論。

例如，電子自旋表面的超光速，不同頻率的光的疊加形成的群速度的超光速，量子糾纏的超光速，宇宙膨脹的超光速等等。

今天的宇宙膨脹，其實也是量子糾纏的結果，與宇宙暴漲相比，速度明顯低了，因為宇宙誕生初始的能量在不停的耗散中，這說明量子糾纏的傳輸速度並不是一個固定的值，而是隨著能量的耗散而降低。因為現在對量子糾纏的本質還不清楚，這些都只是推理分析上的。

做個猜想，量子糾纏是因為量子自旋造成的，真空類比流體的話，可以想像，兩個不同方向的自旋渦旋之間通過“真空”這種介質而“糾纏”起來，這種渦旋邊緣的線速度是大於光速的，當然它們之間的作用也無法傳遞信息，因為信息是自旋方向的各種序列。

這樣看來，真空中一定還有不是渦旋的各種流動，這些流動有可能會形成宏觀上我們看到的各種除了一些視覺錯覺之外的超光速現象，這些超光速是真實存在的，等到有一天人類真正理解了真空，也就理解了超光速現象。

當今的物理學家越來越相信時空本身就是量子糾纏的結果，目前已經有人成功推導出了愛因斯坦方程即等效原理，這為時空動力學以及時空幾何可以從糾纏量子比特中生成提供了證據。獨立粒子與其他粒子相互糾纏。這些糾纏對又與其他糾纏對相互之間糾纏。隨著更多粒子之間糾纏，時空的三維結構也就生成了。宇宙奇點就是源於一次偶然的成對的物質粒子誕生，引起連鎖反應，形成了糾纏時空網。所以，我自然就得出一個結論：初始時期的宇宙暴漲速度就是量子糾纏速度。

宇宙暴漲是麻省理工學院阿倫·固斯（Alan Guth）提出，按照固斯理論，宇宙大爆炸之後的一瞬間，時空在不到10-34秒的時間裡迅速膨脹了1078倍。

宇宙暴漲之後，是宇宙膨脹時期，天文學家們給出了有關宇宙膨脹速度迄今最為精確的測量值，使用美國宇航局斯皮策空間望遠鏡進行的最新測量顯示，宇宙的膨脹速度約為74公里每秒。宇宙膨脹速度比暴漲速度低是很容易理解的，因為宇宙誕生初始的能量在不停的耗散中。

探索貓

量子糾纏本身是不可以傳遞信息的，是什麼狀態就是什麼狀態，不受人的干預。量子通信，就是指的量子密鑰通信。

比如一對糾纏狀態的量子，你拿一個，我拿一個，我們各自藏好不讓別人看。我現在想傳遞一個信息，我想告訴你，我一會要出門。我看了一眼我手裡的量子，它現在是A狀態，然後我通過常規通訊告訴你，如果你手裡的量子狀態是A，我就要出門，如果你手裡的量子狀態是B，我就不出門。

這樣就完成了一次以量子糾纏為密鑰的信息傳輸，只有你和我知道我到底要不要出門，其他人在原理上就無法破譯我到底是不是要出門。

我們多拿幾對糾纏的量子，就可以傳遞更復雜的信息，但是信息是通過傳統通信方式，配合量子糾纏加密進行的。註定傳遞速度不超光速，且量子加密不可破譯。

官方向來都是強調量子糾纏通信的特點是不可破譯，在將來的無人機或者其他需要絕對安全的信息傳遞中使用。只是很多媒體不懂瞎報到歪曲了本意。

蛋科夫斯基

一切關於量子糾纏技術都是單光子的技術，一切關於操控了單光子的報道，都是騙人的，在技術上作了假，單光子的質量還沒人計算出來，怎麼認為是單光子了。現代科技還不能操控只對一個原子轟擊的能量，最先進的儀器也無能為力，轟擊一個原子打出的光子數也不一定是單光子，依此，單光子技術不存在，糾纏一方單光子也不允許存在。量子糾纏尚若存在，也只是自然現象之一，如同無機物形成有機物，有機物形成蛋白質一樣，是自然規律。

量子糾纏具有粒子性，那有不傳遞信息的道理，不攜帶信息就不具有物質特性了。信息是粒子在運動碰撞中傳遞信息，自然進行只是隨機的信息。沒有力，就不攜帶信息，粒子在運動的過程中表現為力，才能使所謂的糾纏雙方有聯繫，無力到達怎能在無窮遙遠的距離上遙控對方，相互改變對方的存在特性。糾纏粒子攜帶的能量在變化時就是信息，運動力就是信息，這在客觀上不能加以否認。量子糾纏把人的思維搞混亂了，被人牽著鼻子走，永遠在想象的唯心論狀態之中掙扎，永遠靠想象力去解決問題。尚若他們承認量子糾纏能傳遞信息，現代量子力學就變得不神秘了，變得客觀了，也就成了可認識的科學了。他們以數學計算，什麼狀態改變，坍塌了等等理由否定糾纏粒子的物質性，否定物質傳遞信息性是完全錯誤的。

量子力學家們，也承認量子糾纏的心靈感應力，但不承認力的到達，力不到達怎麼感應，那就成為神力了，神力也是力，只能是神棍想象出來的無能量感應力。糾纏粒子之間無相互作用力，能量會成為什:樣的存在狀態呢？心靈感應與能量無關了，心靈活動不需要能量了，可處於永遠的運動狀態，縱橫整個宇宙無阻力，這是不可能的存在態。物質是傳遞信息的天使，宇宙間尚若證明物質不傳遞信息，那就是上帝粒子了。

蘭天1969飛碟製造專家

施鬱

（復旦大學物理學系）

對這個問題，有非常普遍的誤解，包括一些物理專業的人士對此問題的理解也有誤或者糊塗。

單靠量子糾纏是不能傳遞信息的，但是藉助於經典通信，通過量子糾纏就能傳遞信息。假設有一對量子糾纏的粒子，狀態是AA和BB的疊加。你對其中之一作測量，粒子的狀態確定為A狀態，你同時也確定了另一個粒子的狀態也是A。你瞬時傳遞了信息嗎？

與通常的誤解相反，根！本！沒！有！

你確定了另一個粒子的狀態也是A，只是“你”知道。那個粒子旁邊的人是不知道的！所有沒有信息瞬時傳過去。

如果你這時帶電話告訴對方，信息才傳遞過去。

遙遠粒子的糾纏是要通過直接或者間接的相互作用才能產生的。比如將原來在一起相互作用、從而發生糾纏的粒子分開。也可以通過間接的相互作用來產生量子糾纏。

物理文化與施鬱世界線

老子的”無為而無不為”是通過廣義陰陽，狹義陰陽，個體陰陽，三種陰陽完成陰陽糾纏，陰陽分離，陰陽疊加，給一個人制訂”無為而無不為”的人生規則，即《中庸》。如果往聖們當時將陰陽稱為量子，“無為而無不為“這一道德體系仍然成立，其功能和效果是不會變的。

關鍵字: 量子 科學 科普一下