科普：什麼是量子，量子有啥用

量子究竟是什麼？被稱為世紀 " 幽靈 " 的量子又有哪些匪夷所思的特性呢？

我們知道構成物質的最小單元是基本粒子，而量子就是質量、體積、能量等各種物理量的最小單元，而且它也要以某種粒子狀態存在。我們看到的光，其實是以光子為單位一份一份地變化的。我們大可以打開腦洞，想像一下，我們一舉手投足間，一個呼吸，就有上萬億的量子在移動。

最早，量子是被一個叫普朗克的德國物理學家在 1900 年提出來的，後來陸陸續續經過許多科學家的努力，其中也包括大名鼎鼎的愛因斯坦，量子科學體系不斷完善。

說到量子，它有兩個堪稱神奇的絕技，就是 " 分身術 " 和 " 遠程心靈感應 "。別小看這兩門功夫，要知道最強悍的量子計算機和最安全的量子通信，關鍵靠的就是它們。量子的 " 分身術 " 也叫量子疊加，就是一個量子可以同時存在好幾種狀態。那麼 " 分身術 " 幹嘛用呢？首先一個應用就是幫我們的計算機實現並行計算。這能力有多強？舉個例子，如果我們分解一個 300 位的大數，用現在的計算機，需要 15 萬年，用量子的 " 分身術 " 幫我們並行運算，只要一秒鐘就可以算出來。

量子的另一個絕技 " 遠程心靈感應 "，學名叫量子糾纏。就是如果兩個相似的量子距離足夠近，就會發生糾纏，然後你把他們分開無論多遠，這兩顆量子的狀態就好像一對有心靈感應的雙胞胎一樣，一個開心，另一個也會笑，一個哭了，另一個一定也難過，這個可能是科學中最奇特的現象之一。

神奇的量子還有兩個怪癖：不可分割、不可克隆。別嫌它古怪，要想做量子保密通信還真得靠這兩個才行。利用量子的這兩個怪癖，可以製作出最安全的保密鑰匙，可以讓我們目前的信息傳輸變得更安全。

所以說，量子神奇，但是人類的潛力更神奇。如果能夠駕馭這麼行蹤神秘和脾氣古怪的量子，絕對安全的保密通信、堪稱神速的新一代電腦，也將成為現實。

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