你我每天看到的现实世界，只是错觉！

在日常生活中，我们对周围事物的运动有着直观而确定的认知。

比如说，当我们在马路上随便捡起一块石头，然后朝上扔出去，石头很快会落下来，我们甚至可以轻松接住落下来的石头。石头不会一直向上飞（当然，假设你力气足够大，理论上它可以一直向上飞，但这不符合我们日常的力的作用范围），也不会突然消失不见，更不会变成空气或别的东西。

用专业物理术语来讲，我们所处的宏观世界是可预测的、可描述的、可认知的，也是确定的。这正是爱因斯坦所说的 “认知论”，属于经典物理学范畴。

经典物理学认为，不管任何事物，只要我们能够掌握这个事物的一切参数，就可以精确预测它的未来走向。例如，在牛顿力学体系下，通过对物体的受力情况、初始位置和速度等参数的精确测量和计算，我们能够准确地预测物体在未来某个时刻的位置和状态。这就如同我们能够准确预测天体的运行轨迹一样，几百年来，经典物理学的成功让我们对世界的运行规律有了一种确定性的把握。

然而，20 世纪初量子力学的出现，却如同一颗重磅炸弹，让我们熟知的经典力学戛然而止，彻底颠覆了人类的传统认知。

还是以扔石头为例，在量子世界里，情况将变得超乎想象。当你朝上扔石头时，石头非但没有落下来，反而可能一直向上飞，甚至朝各个方向杂乱无章地飞来飞去。

更让人抓狂的是，石头竟然会同时出现在两个地方，甚至在你还没扔石头时，石头已经飞向天空了。这种现象完全违背了我们的日常直觉，不仅仅我们会对此感到震惊，科学家们对此也非常吃惊，百思不得其解：量子世界为何如此违反我们的直觉？简单说：没有人知道为什么，起码目前没有人知道。但这并不能阻止科学家探寻问题答案的决心。

在量子世界中，微观粒子的行为只能用概率来描述，这种方式带来了很多让人类震惊的结果。比如说微观粒子可以随机穿越一些看似不可能穿越的屏障，穿越能量势垒，这就是量子隧穿。

这就好像以你的能量，无论如何都无法越过一堵 5 米高的墙。但在量子世界，微观粒子却可以轻松做到，微观粒子可以随机瞬间穿越 “那堵墙”，微观粒子的位置是不确定的，可以出现在任何地方。

而在量子世界还有更诡异的存在，那就是量子纠缠。

处于纠缠状态的两个粒子，无论相距多么遥远，哪怕是在宇宙的两端，也能够瞬间感应到彼此的存在。当我们观测其中一个粒子的状态时，另外一个粒子的状态马上确定，就好像两个粒子有心灵感应一样。爱因斯坦把这种现象称为 “鬼魅般的超距作用”。在爱因斯坦眼里，我们的世界具有局域性（说白了就是任何物体对周围事物的影响速度不能超过光速，即光速限制），也被称为 “局域实在性”。

但量子纠缠打破了这个特性，它表明了世界是非局域性的。不过，需要注意的是，量子纠缠是不传递任何信息的，并没有违反 “光速极限” 的限制。但对于这种诡异的现象，爱因斯坦非常排斥，认为量子世界肯定还存在某种没有发现的 “隐变量”，才会让量子世界表现得如此奇特。

以波尔为首的哥本哈根学派则给出了不同的诠释。

他们认为，任何微观粒子都具有叠加态，也就是不确定性。用现实宏观的例子打个比方，把一副手套分别装在盒子里，放在相距 1000 光年远的地方（无论多远都可以），分别放在 A 点和 B 点。按照经典物理诠释，虽然我们不知道 A 点是左手套还是右手套，但其实已经确定了，只是我们还没有打开箱子确认而已。无论我们看或者不看，都是确定的。

如果 A 点的手套是左手套，我们立刻就知道 B 点的手套是右手套。但按照量子力学的诠释，A 点到底是左手套还是右手套是不确定的，这里的 “不确定” 并不是因为我们没有观看，而是一种 “内在秉性”。也就是说 A 点是左手套和右手套的叠加态，当我们观看的那一刻，叠加态就坍缩为本征态（确定态）。说白了，量子世界的确定与否，取决于观测行为。

对于爱因斯坦、薛定谔等反对哥本哈根学派的科学家来说，量子纠缠和 “叠加态” 是非常可怕的，他们很难接受。不过上世纪 60 年代，贝尔做了一系列测试，测试更倾向于哥本哈根学派的观点，也就是非局域性观点，最著名的就是贝尔不等式。于是，量子世界的不确定性被主流科学界认可。

事实上，量子纠缠现象对于研发量子计算机非常重要，可以让量子计算机的计算速度相对普通计算机有质的提升。量子计算机与普通计算机有着本质的不同，最大的不同就是计算方式。普通计算机以二进制的比特（0 和 1）来存储和处理信息，而量子计算机则以量子比特为信息单元。量子比特具有独特的性质，它可以同时处于 0 和 1 的叠加态，这意味着一个量子比特可以同时表示多个状态。

为了更直观地理解量子计算机的速度优势，我们可以举个通俗的例子。

假设有两个电器，每个电器都有一万根电线，这两万根电线必须一对一连接上，需要与某根特定的电线连接，才能够正常运作，但你不知道到底是哪一根。这种情况下，我们必须挨个进行试验，把其中一个电器的一根线拿出来，分别连接另一个电器的一万根线，这意味着（最多）需要一万次才能确定这根线到底该连接另一个电器的哪根线。如果把一万根线全部试验一遍，最多需要一万乘以一万次（也就是一亿次）才能完成。

但在量子世界，就不用如此麻烦了，由于量子纠缠是瞬间完成的，两万根线就像纠缠中的两万个粒子，理论上可以瞬间通过纠缠的方式确定下来到底该如何连接。

当然，这只是理论上分析，实际操作起来还是非常麻烦的。比如说，科学家操控一对纠缠中的粒子并不难，但要同时操控很多纠缠中的粒子就非常困难了。这也是量子计算机难以制造的难点之一，还有很多困难需要不断克服。例如，量子比特的稳定性是一个关键问题，量子比特很容易受到外界环境的干扰而发生退相干，导致计算错误。此外，量子计算机的纠错技术也还需要进一步发展和完善。

但无论如何，量子力学让我们看到了一个不一样的世界，它非常诡异，甚至完全颠覆你我的世界观，但有关它的应用却真实存在，并且已经带给我们完全不一样的科技体验。比如说，你每天都使用的手机中的芯片就含有量子科技。在芯片制造中，量子力学的原理被用于解释和控制电子在半导体材料中的行为，从而实现芯片的高性能和小型化。