在物理学中有许多神奇的研究，现今人类社会通信发达，地球上的人们不论在何处都可以实时通话，但是人类现在的通信技术如果运用到宇宙中是远远不够的，这时量子纠缠理论就派上了用场。下面就随天天奇文网去看看：无限距离的通信神器，量子纠缠跨越空间!

物理学中没有比量子力学更让公众和物理学家感到困惑的领域了。一方面，量子力学创造了现代神话，很多人就此兜售理论，自圆其说;另一方面，对唯心主义者来说，量子力学让他们看到了原本客观的物质宇宙中存在自由意志的希望。在让物理学家感到困惑和挫败的所有因素中，量子纠缠首屈一指，被爱因斯坦嘲弄地称为“鬼魅似的远距作用”。无论爱因斯坦承认不承认，量子纠缠的确是存在的。前段时间，荷兰的研究者证实了这点，也正应了万圣节的景。

量子纠缠

研究再次证明了看起来扑朔迷离的量子力学，其运行方式是完全能被测试的。要解释什么是“鬼魅的纠缠”，我们可以先退到现实世界中，看现实中可以触摸到的常规物体被分离的状态(传统物体个体太大、和周边环境的相互作用太大，所以体现不出量子力学的作用)。比如引爆器和炸弹，如果我把它们置于道路两侧并激活引爆器，引爆器会以低于或者相当于光速的速度发出信号引爆炸弹，炸弹也只有在接到信号之后才会爆炸。

然而量子纠缠理论认为，若将事先准备好的物体置于同一量子态，即使它们处于星系的两端，这些物体也能保持“纠缠”状态，只要这些物体不与其他物体发生相互作用就行。如果人们对处于纠缠状态的一个物体进行测量，另一个物体会瞬间受到影响，无论它们之间的距离有多么遥远。此现象看起来也没有那么“鬼魅”。比如，如果把一模一样的双胞胎放到两个星系，我看到双胞胎之一的头发是红色的，会立即断言另一个也长着红头发。真正的“鬼魅”之处在于量子力学里面的测量过程。

我们用一对电子来举例。电子的运动模式为自旋，再加上它们携带一个电荷，因此更像小小的磁体。这就意味着使用电磁辐射就可能控制它们的自旋。我们可以设置这两个电子，使其围绕同一轴线朝不同的方向旋转，即“反向排列”。

量子纠缠的原理

现在我要对其中一个轴端的电子进行测量。如果此电子的旋转方向为A 方向，把它作为一个磁体来看，其北极所指的方向为“上”;如果其旋转方向为B 方向，那么北极指向的方向为“下”。因为这对电子自旋的方向是相反的，所以如果我发现一个电子的旋转方向为“上”，那么就可推断另一个肯定指向 “下”。但这仅仅是个假设。量子力学认为，任何一个电子的自旋方向在测量之前都不确定，唯一确定的是这两个电子旋转方向相反。更为奇异的是，在测量之前，两个电子同时上下移动。

它们被测量的状态是有概率的：当其中一个电子被测量时，只有50%的概率被“固定”为“上旋”或者“下旋”。因为两个电子处于一个量子态，它们相互纠缠，当我测量一个电子的自旋方向时，就会决定另一个电子的自旋方向，正如如果投掷一枚硬币正面朝上，就决定了投掷另一枚时肯定反面朝上。只要两个电子保持纠缠，这种关联就会持续，即使它们处于星系的两端。如果我在实验室测量一个电子，另外一个电子会瞬间受到影响——尽管这两者之间相隔数千光年。

这种瞬时的相互作用就是“鬼魅似的远距作用”，爱因斯坦对此严重质疑。在爱因斯坦时代，纠缠仅是量子力学的一个推测，并没有人真正测试到。1935年，爱因斯坦和两位合作者，波多尔斯基和罗森共同撰写论文批判量子纠缠的荒谬(EPR 佯谬)。他们指出，如果量子力学做出如此预测，那么量子力学整个体系都是错误的，因为能做出这种预测的体系不可能正确描述宇宙。爱因斯坦和他的合作者根据常规思维，认为既然把两个电子都分离，那它们就是两个独立物体。

量子纠缠理论