通俗解读量子纠缠，量子纠缠的本质到底是什么？

量子纠缠，相信大家都听说过，但未必所有人都明白为什么会发生量子纠缠，它的本质到底是什么？

首先，量子纠缠的定义是这样的：当几个粒子发生相互作用之后，单个粒子所拥有的属性综合成为整体性质，无法准确地单独描述单个粒子的性质，只能描述整体系统的性质。这种特性就被称为“量子纠缠”。

处于纠缠态的几个粒子，能忽视浩瀚的距离，瞬间感应到彼此，看起来就像“瞬间传输”一样，这种瞬间感应如此诡异，也被爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”。

能够看出，即便是爱因斯坦这样的物理学大佬也不能理解更不能接受量子世界的这种诡异行为，所以如果你同样不理解，也不要纠结，不理解是很正常的事情。

不过随着量子力学的不断发展，如今人们对量子纠缠等各种诡异行为有了更深层的认识。

很多人之所以不能接受量子纠缠，并不仅仅是因为量子纠缠有多诡异，很大一部分原因三点。

第一，名气起得不好。量子纠缠，给人的感觉好像多个粒子之间有心灵感应一样。

第二，量子力学距离我们日常生活太遥远，两个完全不同的世界，一个是微观世界，一个是我们生活的宏观世界，而量子纠缠完全违背了我们的日常生活经验，所以对于不想了解量子力学的人来讲，怎么解释都没用。

最后，很多科普文章在误导大众，由于很多人喜欢各种猎奇新闻，于是不少人打着科普的幌子，把量子纠缠宣传得非常邪乎，极大地误导了人们对量子力学的认知。

那么，为什么会出现量子纠缠现象呢？它背后的本质到底是什么呢？

要想清楚地认识量子纠缠，首先我们需要明白什么是量子。

量子并不是某个特定的粒子，能够表现出量子现象的微观粒子都可以称之为量子。可以看出，量子只是一个统称，而不是某个粒子。

其次，任何微观粒子都具有波粒二象性。不仅仅光子具有波粒二象性，电子中子质子和原子等微观粒子都具有这个特性。同时理解，电子和光子等微观粒子既是粒子又是波。

波粒二象性是量子力学的核心所在，我们常说的量子世界具有不确定性，其实本质上还是波粒二象性。

第三，我们需要明白“全同粒子”的概念。

何为“全同粒子”？通俗粒子就是“同一类的粒子”就是全同粒子，比如说，所有的电子就是全同粒子，所有的中子，质子和原子等都是全同粒子。

最后，任何全同粒子都具有一个特性：叠加态。何为叠加态？其实就是刚才所说的波粒二象性。更通俗来讲，任何微观粒子其实都不能看出一个点，它们不是数学概念上的一个质点，这意味着我们只能用波函数描述微观粒子的状态。

而波函数是可以叠加的，这与其他的波可以叠加是一个道理，比如说水波声波等。

当两个微观粒子，也就是全同粒子叠加之后处于叠加态的时候，我们当然就无法区分叠加中的粒子到底是哪个粒子了，只能从整体上去描述它们的属性，也就是整体性。

理论上讲，波函数可以覆盖到很远的距离，甚至数光年之外，也就意味着，两个微观粒子在很远的地方也可以处于叠加态，处于量子纠缠的状态。

当然，这里只是通俗地描述叠加态和波函数的一些特征，更专业的描述肯定会涉及到高深的数学公式推导。由于科普工作面对的是大众，更需要通俗的讲解，而不是晦涩难懂的数学工作，但有时候通俗难免意味着不太严谨，但作为科普来讲，这也足够了，我们不需要太深奥的专业知识讲解，那样反而适得其反。

最后强调一点，量子纠缠描述的是一个系统的整体属性，并不存在“超光速”传递信息的行为，本身并没有传递任何信息。所以，量子纠缠并不违反爱因斯坦的狭义相对论。

同时，我们经常听说的“量子通信”虽然确实利用了量子纠缠的特性，但并不像某些人所说的利用超光速来实现瞬间传递，其实就是利用量子纠缠的特性来实现“量子密钥分发”，最大的作用在于保证信息的安全性，避免信息被窃取偷听。

具体如何进行的呢？通俗来讲是这样的。通过量子纠缠给重要的信息加密，普通的信息无论如何加密都可能被破解然后窃取，而且我们很难发现信息被窃取。

但有了量子纠缠，当信息被窃取破解的时候，就相当于量子被观测了，而一旦量子被观测就会瞬间坍缩，工作人员就知道有人在窃取信息了，从而做出相应对策！