量子糾纏到底是什麼？為什麼波爾與愛因斯坦之間有如此大的爭議？

相信大家都看過一張圖片（下方），那就是1927年第五次索爾維會議的合影，合影中每一位都是頻繁光顧教科書，享譽世界的物理大神。其中最具代表性的就是提出相對論的愛因斯坦和物理學界大名鼎鼎的哥本哈根學派創始人波爾。但就是這兩位「神級」物理學家卻因為一個問題吵的不可開交，甚至從近期研究看來愛因斯坦有可能錯了。這個問題就是——量子糾纏。

量子力學的創立將人們帶入了一個從未可知的微觀世界，而量子糾纏就是量子力學建立之後最不可思議的現象之一。所謂量子糾纏就是指粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象，它描述了兩個粒子互相糾纏，即使相距遙遠距離，一個粒子的行為將會影響另一個的狀態。當其中一顆被操作(例如量子測量)而狀態發生變化，另一顆也會即刻發生相應的狀態變化。簡單言之就是在一個地方測量糾纏粒子的自旋方向必與遙遠的另一個糾纏粒子的自選方向相反。

正是由於量子糾纏這一詭異的現象，讓波爾和愛因斯坦這兩位大神產生了巨大的分歧。在愛因斯坦看來，如果量子糾纏的這種定義真的是對的，那麼意味著相距無限遠的兩個粒子可以實現瞬間作用，這不就是突破了光速極限了嗎？

為此愛因斯坦舉了一個例子進行反駁，將一雙手套分別放進兩個完全相同的盒子里，一個放在家裡，一個放在南極或北極。當在家裡拆開盒子發現為左手套，那麼另一個盒子也就必為右手套。因此愛因斯坦堅信，量子糾纏是一個整體被分割成兩個部分的現象，在它們被分割的那一瞬間其各自的狀態就已經是確認了的！因此量子糾纏不可能超過光速！

而波爾對愛因斯坦的理論極其的不認同，甚至在多個場合曾與愛因斯坦就這一問題展開過激烈的爭辯。實驗證明確實是愛因斯坦將量子糾纏考慮的過於簡單了，如果按照愛因斯坦的說法，只要測量一次糾纏粒子的自旋方向為上，那麼距離無限遠的另一個糾纏量子的自旋方向必為下，不管是第二次、第三次不管多少次都不會改變這一結果。但事實卻是對一個糾纏粒子在不同方向的測量，會改變兩一個糾纏粒子的自旋方向。

後來物理學家發現量子糾纏的速度至少不低於光速的四個數量級，也就是10000倍。而量子糾纏速度的上限至今無法確定。那麼愛因斯坦光速絕對原理真的錯了嗎？其實並不是因為只有能夠傳遞信息，"超光速"才有意義。儘管知道這些粒子之間"交流"的速度是光速的幾千倍，但我們卻無法利用這種聯繫以如此快的速度控制和傳遞信息。因為干涉量子糾纏的時候，量子糾纏態會立即消除，所以無法利用這種能力發送信號。因此愛因斯坦提出的規則，也即任何信息傳遞的速度都無法超過光速，仍然成立。目前對於量子糾纏的應用主要是信息加密技術，與超光速無關。

愛因斯坦一生中並不是完全沒有錯誤，比如在宇宙常數上他就錯過，但他承認自己錯了。但關於量子糾纏的看法，他從沒有認為自己錯了。現在我們國內關於量子糾纏的研究也走在世界前列，尤其是潘建偉教授的成就更是非凡。也希望在我們有生之年能知道波爾與愛因斯坦到底誰真錯了！那麼你支持誰呢？

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