我们通常把微观粒子描述为实心的小球，这是一个普遍的误解。
实际上，微观粒子更应被视为波动性的存在。理解量子力学的第一步就是接受所有粒子实质上都是波动的。这些波并不像水波或声波那样的机械波。
微观粒子表现为波的形式，遍布整个宇宙空间，理论上这些波可以扩散到宇宙的最远边缘。尽管波的空间范围是无限的，它们的能量通常会集中在特定的空间范围内，形成所谓的波包。
波包的聚集度越高，其表现就越接近粒子。这正是波粒二象性的体现。
事实上，由波粒二象性引发的就是著名的测不准原理。
设想微观粒子为一个具有波动性的波包，这个波包聚集程度越高，其越接近粒子状态，分散程度越高，其越表现为波动。波包主要有两个重要的物理属性：位置和动量。
波包的位置可以理解为其宽度，而动量则可视作其所含能量。
测量波包的位置（宽度）需要使用光子撞击波包，通过检测光子得到的信息来确定波包的具体位置。
但你会注意到，测量得到的波包位置范围较广。要获取更精确的位置信息，需要使用更高能量的光子撞击波包，使得波包因吸收能量而进一步聚集，因此宽度变窄，越发表现出粒子的特性，位置测量也更为精确。
然而，尽管位置测得更精确，波包吸收了光子能量后，其动量也随之增加，从而使测得的动量信息变得不精确。
若要精确测量波包的动量，则需减少光子能量，这会使波包的宽度变大，因此其位置测量就变得不准确。
海森堡认为，粒子（波包）的位置和动量信息不能同时被精确测量：位置越精确，动量越不精确，反之亦然。他认为这主要是测量仪器发射的粒子造成的干扰。
但现代量子理论认为，海森堡的这种解释不完全正确。虽然测量仪器确实会对被测对象造成干扰，但这不是测不准现象的主要原因。
主要原因在于粒子本质上就是波包，精确测量波包的位置就如同测量绳摆的波动位置一样无意义，因为波本身就不存在完美的位置，动量测量同理。
因此，现代物理学认为，测不准原理反映的是微观粒子的内在特性，而不仅仅是仪器造成的干扰。
使用「测不准原理」这一术语容易引起误解，使人认为是由于人类技术限制导致的测量不准确。因此，这一原理现在更常被称为不确定性原理。
微观粒子的另一个普遍特性是态叠加原理。这一原理在数学上的解释相当复杂和枯燥。态叠加实际上就是我们所说的量子叠加。
例如电子的自旋，可以同时处于上旋和下旋的状态。这种难以理解的现象也让薛定谔感到困惑，为了以通俗的方式解释量子叠加，他将其推广到了宏观世界，即那只既死又活的猫的例子。
实际上，将微观粒子视为波可以更容易理解量子叠加。
这种波遍布整个宇宙空间，但并不均匀分布，波上的波包标志着粒子的位置。
理论上，这个波包可以出现在波上的任何位置。而由于波遍布整个空间，我们才会说粒子可以出现在任何位置。
测量行为会导致量子叠加态消失，这是因为测量仪器需要发射某些粒子来探测被测量的粒子（波），从而导致被测量粒子的原先叠加态消失。这就是所谓的测量坍塌效应。（理论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）本身就与这条波是一个整体。因此，这个波包（粒子）在空间的位置就是叠加的，所以粒子即在此处，又同时在彼处，可以同时处于多个位置。这就是叠加态的体现。
从这个角度理解量子纠缠就变得很容易。
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出两个波包（粒子）。
这两个波包在未被测量前本就是共同的叠加态。
测量会导致叠加态消失，转变为两个确定的波包（本征态），但对我们观察者而言，好像这两个粒子（波包）可以无视空间距离，同时发生作用。这就是量子纠缠的超光速现象。
其实从本质上看，纠缠粒子之间本就是同一个粒子。因此，对一个粒子的测量实际上也就是对另一个粒子的测量，所以量子纠缠的效果必然是同时发生的！
但量子纠缠这种现象并不存在实质上的物质运动，因此不能传递信息和能量。
为什么我们宏观世界的物体不存在量子叠加现象呢？
其实宇宙的规律并没有宏观与微观世界之分。
宇宙的本质是由微观现象主导的，量子叠加实际上是宇宙中最普遍且最正常的现象。我们之所以难以理解量子叠加，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，是基于先入之见的，所以我们通常认为非叠加态才是正常的，而叠加态反而显得异常。
宏观世界的叠加态消失只是因为宏观物质较大，易受到各种干扰，比如宇
宙中无处不在的光子撞击，这种干扰的本质就类似于测量坍塌效应，导致宏观世界的叠加态消失，而显示出确定的状态。
最直接的证明就是空气分子的叠加态，以及分子尺度上的量子纠缠。
这表明，即使是比原子大得多的物质，如果不受其他粒子的干扰（相当于未发生测量坍塌效应），依然会表现出叠加现象。
但在现实中，比分子稍大的物质必然会受到其他粒子的干扰，因此分子尺度以上的物质的叠加态因为这些干扰（测量）而消失。
现在我们知道，一个光子本身就是一个波包，这个波包具有许多叠加态的特性。如果你想复制这个光子的状态，需要将这个光子一分为二，但光子作为量子，是不可以被分割的，因此这种方法行不通。
另一个方法是测量这个光子的信息，然后根据这些信息重新生成一个相同的光子。但由于测量坍塌效应，一旦进行测量，光子原来的叠加态就会消失，因此你永远无法获取光子原来的叠加状态。
这就是为什么单个光子无法被克隆的原因。
传统的电磁波通信，通过发射频率不同的大量光子进行，光子频率的高低代表的是二进制的0和1。因此，窃听者可以在光子传递过程中截取一部分光子，通过这些光子的频率高低来解读通信内容。
而量子通信利用单光子不可克隆的原理进行量子密钥分发，理论上可以确保信息的绝对安全。
如果窃听者试图窃听电磁波通信，要么直接窃取光子，要么对光子进行测量。
但单个光子一旦被窃取，就会立即被发现，这样就表明通信过程已被窃听，因此通信双方会立即停止发送信息。
如果窃听者不直接窃取光子，而是进行测量，也会引发测量坍塌效应，并被发现。
一
旦量子通信被窃听，就一定会被发现。因此，通信双方会中止此次通信。
如果窃听一直持续，是否会导致通信持续中断？从目前的情况来看，确实如此。信息被窃听并不可怕，真正可怕的是内容被窃取后还被获取了。
量子通信的最大贡献是能够确定通信过程是否被窃听，而不仅仅是阻止窃听。
虽然窃听者可以通过持续的窃听行为来阻断信息的发送。但我们可以通过更换通信信道来继续传输信息。
即使其他信道也被持续窃听，导致信息中断。那我们还有物理手段来对付窃听者。
