量子纠缠超过光速的原因(基于量子的纠缠态现在可以实现超过光速

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量子纠缠是根据爱因斯坦称为EPR佯谬的理论设计的思想实验，是为了反驳以玻尔为首的哥本哈根学派的量子力学解释而提出的。爱因斯坦、波多尔斯基和罗森的悖论。

三人于1935年5月《物理评论》日联合发表的论文《可以认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗？》对量子力学提出了强烈质疑。

爱因斯坦等人根据量子力学设计了一个精巧的实验。通过用高能光子照射特殊晶体，特殊晶体的外层电子进行了两个能级的跃迁，然后在回落时释放出一对低能光子(每个能级回落一个)。基于守恒定律，被释放的一对光子的量子态具有某种相关性，比如偏振。

根据哥本哈根学派的解释，这一对与量子态(统称为微观粒子的态)相关的光子在被测量之前是不确定的。那么问题来了，如果我把这两个光子通过光路分成两个相反的方向发射到两个距离很远的地方，然后测量会怎么样呢？

根据哥本哈根学派的解释，情况很有意思。因为两个光子的量子态在被测量之前是不确定的，所以直到其中一个被测量，才确定某个被测量态。而且因为这些光子的量子态之间是有关联的，这就意味着确定了一个光子的状态，也确定了另一个光子对应的量子态！，问题来了。根据守恒，光子对的量子态必须确定。，我们已经把他们远远地分开了，他们之间的交流需要时间。那么另一个光子是如何获得第一个被测光子的状态信息，然后坍缩到相应的状态的呢？

显然，这种关联坍缩产生了超光速的信息传递，违背了狭义相对论中信息传递不能超光速的基本定律。而狭义相对论已经被广泛接受，自然没人想挑战它的正确性，包括哥本哈根学派的科学家。所以爱因斯坦认为量子力学是不完整的，一定存在一些问题或者未知因素。玻尔等人看到这张提问纸一定是被吓到了。

但爱因斯坦在提出这个悖论后，也给出了自己的经典解释两个光子的状态是在它们产生的那一刻确定的，也就是在电子能级下降释放它们的那一刻，它们的状态就已经确定了。之后，即使你把它们分成100亿光年再去测量，也不会影响它们现有的量子态，它们之间也不需要互相交流如何坍缩，因为从一开始就已经确定了。这样，悖论就不存在了。

玻尔不想放弃他的哥本哈根解释，他非凡的洞察力很快发现了问题。他指出，这对光子在被测量之前不是两个光子，而是一个整体，是它们，不是他们。在被测量之前是用一个波函数描述的，不存在两个分离的波函数(在量子力学中，微观粒子的状态在被测量之前只能用波函数描述)。在测量之前，它只有一个波函数。

玻尔的解释精妙，与哥本哈根学派对量子力学的解释一致。既然3354在被测之前没有确定的状态，为什么认为它有两个波函数？这不是流氓吗.

在玻尔的解释中，光子对的状态只有在其中一个被测量后才能确定。所以波函数的坍缩(光子从不确定态变为确定态)只有在测量的时候才会发生，而这个系统(光子对)在之前是处于所有可能的叠加态的。测量这个系统的整个空间坍缩……没错，整个空间坍缩，和距离无关，所以不会有所谓的信息超光速传输。实际上，这和单个光子的全空间坍缩是一样的。即使是光子，它的波函数也会扩散到整个空间所有可能的位置。，一旦被测量，它只是在一个位置。如果你认为需要时间或者速度来考虑，那么波函数坍缩本身就比光速快分钟，因为你可以说一年前发射的光子怎么可能通知1光年外的自己不出现？

所以，其实真正怪异的不是量子纠缠，而是叠加态本身。

这种解释自然是爱因斯坦无法接受的。直到去世，爱因斯坦从未公开宣布接受量子力学的完备性。所以才有了那句名言上帝不掷骰子！

其实也不能怪爱因斯坦的固执。他活着的时候，他的EPR悖论没有被实验室实验证实或推翻，他所相信的隐变量也从未被证伪。因为没有人能设计出可行的方案来验证，虽然当时没有人怀疑量子力学的完备性。但作为一个有独立思考的大科学家，他始终坚持自己的信念，宇宙是可以理解的。

我不认为爱因斯坦是错的。错的是《泰晤士报》没有给他答复。

1955年4月18日，爱因斯坦去世，最终没有等到他需要的答案。直到9年后的1964年，一位实验物理学家贝尔提出了一个不等式，这个不等式后来以他的名字命名。只有设计一个验证不等式的实验，才能判断EPR佯谬的哪一方是正确的。作为爱因斯坦的脑残粉，贝尔希望自己的偶像爱因斯坦是正确的。

直到20世纪70年代，第一个验证贝尔不等式的实验才成功。80年代以后，更严谨的实验验证了贝尔不等式，所有实验都违反了贝尔不等式，说明爱因斯坦的隐变量不存在！证明了量子力学对客观世界的描述是完整的。但当时的实验还是有漏洞的，比如随机数漏洞，实验距离也不足。

到了本世纪，完成了越来越多的严谨的贝尔实验，包括中国墨子实验卫星进行的1000多公里的量子纠缠实验，数万人通过游戏程序提供随机数的大贝尔实验。可以认为现在的贝尔实验没有漏洞，所有的实验结果都证明了量子力学的正确性和完备性。

今天，我们只能说，我们有一个不可理解的宇宙。至少目前来看，是无法理解的。我们不知道为什么会有叠加态，不知道为什么会有波函数坍缩，也不知道为什么会有量子纠缠。所有这些谜题都在等待世界顶尖科学家来解答。你能成为解决这些难题的人吗？

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