"遇事不決，量子力學"，這話你一定沒少聽。它常常被網友們用來嘲笑那些科幻電影裏的情節太過荒謬，好像啥問題都能往量子世界裏一推了之。當然了，有時候筆者也會拿這句話自嘲一下，畢竟量子世界嘛，真的是個讓人頭疼的存在。
量子力學真是既神奇又充滿神秘感，裏面有好多現代科學都說不清楚的奇妙事兒。今天咱們就來一起看看這場量子力學裏的炫酷表演——量子纏結吧！
【充滿科幻色彩的量子纏結】
設想在宇宙中，有兩個基礎粒子如影隨形，形影不離。你無法只了解其中一個粒子的特性而不涉及另一個，因為這兩個粒子的關系緊密相連，探索一個必然意味著探索另一個。
哪怕這兩個粒子相隔極遠，遠到得用光年來算距離，它們的特點也會融合成一個整體。要是改變其中一個，另一個也會跟著變。觀測者看到其中一個粒子啥樣，就能推測出另一個粒子的狀態。
這簡直讓人難以置信，我們的觀念完全被顛覆了。你知道嗎，陽光從太陽傳到地球都需要8分鐘，但這兩個粒子卻能在瞬間完成傳遞，並實作了改變的復制。太神奇了！
物理學家們發現，量子纏結這個神奇的現象，只在量子世界裏出現，我們日常所知的經典力學裏可找不到它的影子。這就像科幻小說裏的高級概念，讓人驚嘆不已，但物理學家們還在努力探索，想要完全理解它為何會發生。
【物理學家是如何發現量子纏結的？】
1935年，愛因斯坦和羅森博士、普度斯基研究員聯手寫了一篇論文，題目是【量子力學能否完整描述物理真實？】。
這篇論文是學術界最早探討量子力學理論對強關聯系統做出的出人意料預測的文章。三位物理學家聚焦在EPR悖論上，試圖透過一個思維實驗說明量子力學並不完備。然而，他們並沒有進一步挖掘量子纏結這一神奇現象的深層次特性。
然而，這篇論文卻引起了另一位傑出物理學家的關註，他就是廣為人知的薛定諤。
薛定諤讀完這篇論文後，靈光一閃，馬上把自己的想法寫成信寄給了愛因斯坦。在信中，薛定諤首次用「纏結」這個詞來描述兩個暫時耦合的粒子，即使不再耦合，它們之間仍然保持著某種神秘的聯系。
薛定諤受到啟發後，迫不及待地投入到研究中，並最終發表了一篇論文，對「量子纏結」這一概念進行了詳盡的闡述。他解釋說，量子纏結是量子力學的獨特性質，它的存在使得量子力學與經典力學之間的界限變得涇渭分明。
雖然薛定諤強調了量子纏結的重要性，但這似乎與相對論中光速作為資訊傳遞速度上限的原則相沖突。因此，愛因斯坦將量子纏結描述為「神秘且超越距離的相互作用」。
兩個粒子之間怎麽突然之間就傳遞過去了呢？許多物理學家都在琢磨這事兒。雖然他們做了很多實驗，但好多都有問題。有時候，實驗只能證明一個想法是對的，另一個就驗證不了。
這就像以前科學家們對光的理解一樣，他們發現光既不是純粹的粒子也不是單純的波，而是同時擁有這兩種特性。現在我們也是這麽認為的，光既有粒子性也有波動性。
雖然傳遞資訊使用超強關聯聽起來不太可能，但大量的研究已經證實這是可行的，這就促使了量子密碼學的誕生。
【研究現狀】
2017年6月16日，墨子號量子科學實驗衛星成功完成了一項實驗。實驗中，研究人員把兩個纏結的光子分隔開，距離達到1200公裏。不過，即便它們相隔這麽遠，還是保持了量子纏結的狀態。這說明，無論距離有多遠，這兩個光子之間都存在著神秘的聯系。
研究人員發現，兩個粒子間傳遞的不是資訊，而是量子金鑰。簡單來說，這就像我們用一個128位元的密碼鎖來保護資訊。為了分享這個密碼，我們會生成128對量子粒子，把其中一半發給接收方。這樣，接收方就有了和我們一樣的密碼，可以透過它來解密資訊。這就是量子通訊的基本原理。
這說明，相對論對於資訊傳遞速度的理解依然準確，粒子之所以會出現這種現象，原因在於
這兩個粒子就像是一對緊密相連的夥伴，一旦他們的整體狀態被明確，那麽你檢視其中一個粒子的狀態時，另一個粒子的狀態也會立刻變得清晰起來。就像是兩個同步的鐘表，無論你看哪一個，另一個的狀態都能立刻知道。
量子通訊的實作將為人類科技傳播帶來巨大飛躍，具有極高的價值。令人振奮的是，8月22日，加拿大渥太華大學與意大利羅馬第一大學的科學家展示了一種新技術，能夠即時視覺化兩個纏結光子的波函數，為量子通訊的發展邁出重要一步。
這個成果有望推動量子技術更快地發展，改善量子態的描述、量子通訊，還能幫助我們開發出新的量子成像技術。隨著時間的推移，人類將逐漸揭開量子力學的神秘面紗，並將其套用到實際生活中。
