当我们谈论微观粒子时，很容易将它们想象成实体的小球，但其实它们更接近于波动。理解量子力学的第一步就是接受所有粒子本质上都是波，这些波不同于水波或声波这样的机械波。
微观粒子以波的形态存在，并遍布整个宇宙空间，理论上，这些波可以扩散至宇宙的边缘。尽管波的尺度无限扩展，其能量通常会集中在特定的空间尺度上，形成所谓的波包。
波包的集中程度越高，其表现得越像是粒子，这正是波粒二象性的表现。事实上，测不准原理就是由波粒二象性引发的。
目前，我们将微观粒子视为一个波动性波包。波包越集中，表现得越像粒子；波包越分散，越表现出波动性。波包主要有两个物理属性：位置和动量。
你可以把波包的位置理解为其宽度，动量理解为其能量。
当我们测量波包（粒子）的位置（宽度）时，需要使用光子击中波包，通过光子反馈的信息确定波包的位置。
你会注意到，测量得到的波包位置（宽度）范围较宽。若要获得更精确的位置信息，必须增加光子的能量，使波包吸收能量后更加集中，从而位置更精确。
然而，尽管位置测得更精确，波包吸收光子能量后动量增加，导致你测量得到的动量信息变得不精确。
如果你想要精确测量波包的动量，就需要减少光子的能量，这会使波包的宽度变大，从而位置测量不精确。
海森堡提出，粒子（波包）的位置和动量信息不能同时被精确测量，位置的精确度越高，动量的不确定性就越大，反之亦然。他认为这主要是测量过程中使用的粒子所引起的。
然而，现代量子理论认为海森堡的这种解释不完全正确。虽然测量设备确实会对被测对象造成干扰，但这不是主要原因。
主要原因在于粒子的本质是波包，精确测量波包的位置就像是测量摆动绳子上波动的位置一样无意义，因为波本身就不存在完美的位置，对动量的测量也是如此，粒子不存在完美的动量。
因此，现代物理学认为，测不准原理的本质不是实验设备造成的，而是微观粒子的固有属性。
使用「测不准原理」这一术语容易使人误解为是人类科技的局限导致的不准确。目前，「测不准原理」已更名为「不确定性原理」。
微观粒子还具有一个非常普遍的特性——态叠加原理。这一原理的数学表述极为复杂和枯燥。态叠加就是我们常说的量子叠加。
例如，电子的自旋既可以是向上也可以是向下。这种难以理解的现象也让薛定谔感到困惑，为了通俗解释量子叠加，他将其扩展到宏观世界，形成了那只既死又活的猫的假设。
其实，将微观粒子视为波，就能较容易地理解量子叠加。
这种波遍布整个宇宙空间，但不是均匀分布的。波上有波包，波包的位置就被视为粒子的位置。
问题在于，理论上波包可以出现在波的任何位置。而波又遍布整个空间，因此粒子被认为可以出现在空间的任何位置。
测量导致量子叠加态的消失是因为测量设备必须发射某些粒子来探测被测粒子（波），原先的叠加态因此受到干扰而消失，这就是测量坍塌效应。（理性讨论延迟选择量子擦除实验）
只要我们不测量这个波包（粒子），波包（粒子）本身就与这条波形成一个整体。因此，这个波包（粒子）在空间的位置就是叠加的，粒子既在此处又同时在彼处，可以同时存在于多个位置。这就是叠加态的体现。
从这个角度理解量子纠缠变得非常容易。
两个纠缠的粒子实际上是同一条波（复合系统），只是测量行为会导致这条波坍塌成两个波包（粒子）。
这两个波包在未测量之前本就是共同的叠加态。
测量导致叠加态消失，形成两个确定的波包（本征态），但对于我们这些观察者来说，好像这两个粒子（波包）可以无视空间而同时作用。这就是量子纠缠的超光速现象。
实际上，纠缠粒子之间本就是同一个粒子。所以对一个粒子的测量，实际上也是对另一个粒子的测量，因此量子纠缠的效应必然是同时发生的！
但量子纠缠现象并不存在任何实质上的物质运动，因此不能传递信息和能量。
那么为什么我们宏观世界的物体不存在量子叠加现象呢？其实宇宙的规律并不区分宏观和微观世界。
宇宙中的本质规律都是由微观现象主导的，量子叠加才是最普遍且最常见的现象。我们之所以无法理解量子叠加，是因为我们生活在已经发生坍塌的宏观世界中。
基于宏观世界总结出的牛顿力学本来就是先入为主的观念，因此我们认为非叠加态才是正常的，而叠加态才是异常的。
宏观世界的叠加态消失只是因为宏观物质较大，容易受到各种干扰，例如宇宙中无处不在的光子会撞击宏观物质，这种干扰本质上就相当于测量坍塌效应，导致宏观世界的叠加态都坍塌了，呈现出确定的状态。
最直接的证明是空气分子和分子尺度上的量子纠缠。
这证明了，即使是比原子大得多的物质，只要不受到其他粒子的干扰（即不发生测量坍塌效应），依然会展现出叠加现象。
然而，在现实中，比分子稍大一点的物质必然会遭受其他粒子的干扰，因此在分子尺度以上的物质中，叠加态会因为受到干扰（测量）而完全消失。
现在我们知道，一个光子就是一个波包，这个波包的许多性质都是叠加态的。如果你想复制这个光子的状态，必须将其一分为二，但光子作为量子是不可分的，因此这种方法是行不通的。
第二种方法是测量光子的信息，然后根据这些信息重新还原一个相同的光子。然而，由于测量坍塌效应，一旦测量，光子的原始叠加态便会消失，因此你无法获取光子原来的叠加状态。
这就是单个光子无法被克隆的性质。
传统的电磁波通信是通过发射不同频率的大量光子来进行的，光子频率的高低代表着0和1。这样一来，窃听者可以在光子传递的过程中截取部分光子，通过这些光子的频率来解读通信内容。
而量子通信则利用单光子不可克隆原理进行量子密钥分发，理论上可以实现绝对安全的信息传递。
如果窃听者想要窃取电磁波通信，就必须要么偷走光子，要么测量光子。
一旦单个光子被窃取，窃听行为立刻就会被发现，这表明传递信息的过程已受到窃听，因此通信双方可以选择不再发送信息。
如果窃听者只是在监测，而不直接偷走光子，那么就会引发测量坍塌效应，这同样会被发现。
只要量子通信被窃听，必然会被察觉，因此通信双方会放弃此次传输。
那么，如果窃听行为持续，是否会导致通信中断？目前来看，确实如此。信息被窃听本身并不可怕，真正可怕的是被窃听后，窃听者获取了内容。
量子通信最大的贡献在于能够发现通信过程是否被窃听，而非阻止窃听行为。
尽管窃听者可能通过持续监控来阻断信息的发送，通信双方仍可选择其他渠道进行信息传输。
即使其他渠道也被窃听，导致信息中断，双方仍然可以采取物理手段对抗窃听者。
