詭異的量子疊加和量子糾纏，大自然並不禁止遠超光速的瞬間移動

量子是物質的最基本構成單元，或者說是能量的最基本攜帶者。所有的微觀粒子，包括分子，原子，電子和光子都是量子的一種表現形態。舉個簡單的例子，我們每天都要喝水，把一杯水分成一半，然後四分之一，一直細分下去，就變成一個個水分子了，而水分子本身就是量子的範疇。

構成世界的所有物質都是由很小的微粒子組成的，所以從某種程度上講，人類就是一個龐大量子的集合體，整個世界也是由量子組成的。因為已經是最小的單位了，所以量子不能再被分割。

小小的量子有一個非常奇怪的特性，那就是量子疊加。在我們熟悉的經典世界裡，一切都是確定性的，比如說一隻貓，它要麼是死的，要麼是活的。再比如說，你在一棟三層樓里，在某一個具體的時間點，你只可能在其中的一個地點。

但在量子世界卻完全不同，只要沒有人來干擾（這一說法叫測量或者觀察），你的狀態就是不確定的。一隻貓既可以是死的，也可以是活的，還可以處在死和或的疊加狀態上（參考薛定諤的貓），而你也可以同時在三層樓的任何地點。因為這些不確定性，所以量子不能被準確複製。

此外，量子還有一個讓人匪夷所思的特性，量子糾纏。微觀世界裡，兩個粒子之間可以存在糾纏關係，當對其中一個粒子進行操作或者測量時，遠處另一個粒子的狀態會瞬間做出相應的改變，哪怕距離很遠也是這樣。

比如說，甲乙二人在北京和上海同時擲骰子，正常情況下，兩個人不可能每次擲骰子的結果都一樣，但因為有了糾纏關係，這兩個骰子就彷彿有了心電感應一樣，每次擲骰子的結果都完全一樣。愛因斯坦稱這種現象為「幽靈般的超距作用」。

量子為什麼會這樣，至今還是個謎。不過不知道為什麼這並不阻礙我們可以利用它的特性來為我們服務。

比如說很多人都有感觸的脆弱的信息安全，在傳統的信息通訊中，只要偷去一小部分的信息，就能實現竊聽，而且不被發現。打個比分，傳統通訊就好比一杯水是甜的，另一杯水是鹹的，你只要能搞出一滴水來嘗嘗，就可以知道水是甜的或鹹的，就可以完全知道信息了，而不必搞到整杯水。

而在量子世界裡，這一切可以被徹底顛覆。比如說加以雙方在通訊時會發送無數把秘密鑰匙以接受信息，這些鑰匙全被載入到了量子身上，而因為量子不可分割，不可複製，所以竊聽者無法從量子身上偷出一小部分，要偷就必須把整個鑰匙偷走，或者是擾動量子的狀態，而這樣一來，使用者就能馬上發現，將鑰匙作廢，重新發送一把新的來加密信息。

通過量子通信，人們可以從根本上解決國防，金融，政務和商業等領域的信息安全問題，也正因為如此，量子力學也被稱為是繼微電子信息之後，最可能引發軍事經濟和社會領域又一次重大革命的關鍵技術！

而量子技術應用在計算機上，可以給計算能力帶來質的飛越。舉個例子，目前全球最快的計算機來做一個10的24次方的參數組成的線性方程組的話，大概要計算100年以上。但是用一台萬億次的量子計算機，只要0.01秒就可以完成！

而量子隱形傳態估計很多人更感興趣，因為它和穿越有關。在很多科幻電影中，我們能疆場看到一種神奇的機器，人走進去會瞬間消失，之後被瞬間送到另一個遙遠的地方。

在詭異的量子世界裡，這種傳送有可能真的實現嗎？

在原理上講，至少目前的量子力學沒有禁止我們這麼做。我們可以這樣理解，把一個人還原成一團原始的物質，然後在一個遙遠的地方，把那個人的信息傳過去之後，在量子糾纏的幫助下，把他重構出來，而這個過程他所有的記憶和想法都完全一樣的！

儘管在量子力學的背後，還有很多很多人不能理解的地方，但不能否認的是，量子科技已經深深地深入到我們生活中，終有一天，物理學家們會揭開量子力學神秘的面紗！

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