在量子物理學的奇妙世界裏，存在著一種現象，它挑戰了我們對現實最根本的認知，那就是——量子纏結。
這個概念聽起來就像是科幻小說中的情節，但實際上卻是實驗室中確確實實發生的現象，它不僅顛覆了經典物理學的框架，也為未來的技術革命，如量子計算和量子通訊，鋪設了理論基礎。
什麽是量子纏結？
量子纏結是當兩個或多個粒子以特定方式相互作用後，它們的量子態變得如此緊密相連，以至於其中一個粒子的狀態瞬間影響到另一個，無論它們相隔多遠。
這種現象被愛因斯坦稱為「幽靈般的超距作用」，他對此既著迷又不安，因為它似乎違反了相對論中資訊傳遞速度不能超過光速的原則。
纏結的產生
量子纏結通常發生在粒子透過某些量子過程，如量子疊加或量子測量時。
想象一下，一對電子自旋被創造出來時，它們的總自旋必須保持為零。如果一個電子的自旋向上，另一個必定向下，但直到你測量之前，這兩個電子的狀態都是不確定的，處於一種疊加態。
一旦你測量了一個電子的自旋，比如發現它是向上的，那麽瞬間，不論另一個電子在哪裏，它的自旋狀態就會確定為向下，仿佛兩者之間有瞬時的資訊傳遞。
實驗驗證
雖然量子纏結的概念聽起來不可思議，但多個實驗已經證實了其存在。其中最著名的實驗之一是由阿蘭·阿斯佩、約翰·克勞澤和安東·塞林格分別獨立完成的貝爾不等式實驗。這些實驗透過比較纏結粒子的行為與經典物理預測之間的差異，強有力地證明了量子纏結的真實性和非局域性。
量子纏結的套用
1. 量子通訊：利用量子纏結的特性，可以實作絕對安全的通訊方式——量子金鑰分發（QKD）。在QKD中，纏結的粒子被用來生成共享的加密金鑰，任何試圖竊聽的行為都會破壞量子態，從而被立即發現。
2. 量子計算：量子電腦利用量子位元（qubits）而非傳統二進制位元進行計算，而量子纏結是實作量子計算強大並列處理能力的關鍵。纏結的qubits能同時探索問題的所有可能解
