相信好多人都據(jù)說過量子糾纏，可謂量子世界最奇特的現(xiàn)象，甚至沒有之一，也是這個世界上最奇妙的事情。事實上量子糾纏也很美，但是，越了解量子糾纏，都會發(fā)覺它越美。
這么，哪些是量子糾纏呢？
數(shù)學學是這樣定義的：當多個粒子發(fā)生作用然后，單個粒子擁有的特點會綜合成為整體屬性，于是就難以描述單個粒子的性質(zhì)，只能描述整體性質(zhì)。
量子糾纏現(xiàn)象只會發(fā)生在量子世界里，在宏觀世界是沒有這些現(xiàn)象的。
假如我們檢測糾纏中粒子的個別化學屬性，例如說動量，位置，載流子等，其他粒子都會出現(xiàn)關(guān)聯(lián)現(xiàn)象。
舉個事例，我們假定一個零載流子的粒子，衰變?yōu)閮蓚€粒子，這兩個粒子以相反方向聯(lián)通分離。假如我們檢測其中一個粒子，發(fā)覺載流子方向為上旋，這么另一個粒子的載流子方向必將是下旋。反之亦然。
還有一點，就會出現(xiàn)看似矛盾的現(xiàn)象：當我們檢測其中一個粒午時，另一個粒子似乎早就曉得了我們要檢測，但是曉得檢測結(jié)果，頓時作出相應(yīng)的改變來呼應(yīng)檢測的粒子。科學家并沒有發(fā)覺任何信息傳遞的機制，但是不管兩個粒子相距多遠，哪怕數(shù)光年之外，也能頓時感應(yīng)到對方。
怎樣理解量子糾纏這些看似不合理的現(xiàn)象呢？首先我們須要明白幾點。
第一，量子糾纏只會發(fā)生在量子世界，在我們的宏觀世界里是不會出現(xiàn)的。至少目前科學家們并沒有在宏觀世界里發(fā)覺量子糾纏現(xiàn)象。
第二，量子糾纏必須發(fā)生在兩個或兩個以上的量子系統(tǒng)里，系統(tǒng)就代表著整體量子通訊技術(shù)，也就是說，我們只要提到量子糾纏，一定是一個整體。
第三，就是好多人關(guān)心的距離問題。理論上量子糾纏的距離不受限制量子通訊技術(shù)，也就是說可以很遠很遠。但實際上很難做到這點，由于糾纏中的粒子遭到任何方式的擾動，就會讓糾纏態(tài)消失，而擾動本身就相當于觀察。而宇宙中飽含了各類物質(zhì)和能量，它們都可能會“觀測”糾纏中的粒子。
科學家們以前做過好多量子糾纏的實驗。譬如說，我國知名科學家潘建偉，早在2005年就率領(lǐng)團隊做過量子糾纏實驗，實驗地點是安徽，在相距13公里的自由空間里驗證了量子糾纏的可行性。
2007年，復旦學院和中國科學技術(shù)學院聯(lián)合進行了自由空間量子信道實驗，寬度達到了16公里。而五年后的2009年，總算實現(xiàn)了世界最遠距離的量子隱形態(tài)傳輸。同時也驗證了這些隱形態(tài)傳輸可以穿越大氣層，這個發(fā)覺為未來的全球化量子通訊網(wǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
研究成果發(fā)表在知名刊物《自然》上，造成了很大關(guān)注。
不過，從實驗結(jié)果來看，量子隱形態(tài)傳輸?shù)木嚯x要求是很高的，現(xiàn)實中很難實現(xiàn)遠距離傳輸，從實驗的距離13公里和16公里才能看下來。現(xiàn)實中要讓兩個相距數(shù)光年遠的粒子發(fā)生糾纏，幾乎不可能。
只有排除所有的干擾，能夠讓相距很遠的粒子發(fā)生糾纏，否則任何干擾就會讓量子糾纏太解除，而現(xiàn)實中我們根本沒法排除所有的干擾。
所以，量子糾纏發(fā)生的系統(tǒng)雖然會遭到很大限制，不是隨意才能出現(xiàn)量子糾纏。例如說，你我二人分別拿一個手探照燈，打開手探照燈然后，光子之前就互相糾纏了，這些看法太簡單了，是不可能的。
不過，隨著人類科學的發(fā)展，科學家早已能讓距離更遠的粒子依然保持糾纏狀態(tài)。例如說，在2017年，我國的墨子號量子實驗衛(wèi)星首次做到了這一點：把糾纏中的光子分發(fā)到相距1200公里以后，仍能保持量子糾纏的狀態(tài)。
見到這兒，你可能有好多疑惑：相距1200公里也能保持量子糾纏狀態(tài)，是不是表明光子超光速了，莫非相對論錯了嗎？該怎么理解量子糾纏中的“超光速”現(xiàn)象呢？
還有，基于量子糾纏而創(chuàng)建的量子密碼學為何會這么安全，究竟是怎樣運作的呢？
首先，量子糾纏看上去似乎是超光速了，但顯然并不是真正意義上的超光速，并沒有違背相對論，由于量子糾纏過程中并沒有傳遞任何信息。
可以如此淺顯理解量子糾纏：糾纏中的粒子表現(xiàn)下來的是整體性質(zhì)，也就是說它們是在一個波函數(shù)下的狀態(tài)，而理論上波函數(shù)可以覆蓋任何地方，甚至是全宇宙，這么一來就和距離沒有關(guān)系了。
用一種宏觀現(xiàn)象去理解量子糾纏的狀態(tài)，就是“蹺蹺板”。例如說，你和我一起玩蹺蹺板，當我們二人坐在蹺蹺板上時，就有了“糾纏”的關(guān)聯(lián)狀態(tài)。你向上，我必然都會向下，反之亦然。
你我之間的作用是超距或則說是超光速完成的嗎？并不是，由于你和我早已屬于一個整體，與我們之間的距離無關(guān)。
還有一個很關(guān)鍵的問題：量子糾纏的本質(zhì)究竟是哪些，也就是說，量子之間為何會發(fā)生糾纏？
開頭也說了，量子糾纏描述的是一個系統(tǒng)的整體屬性，整體系統(tǒng)是由幾個糾纏中的子系統(tǒng)組成的，整體系統(tǒng)具有個別化學性質(zhì)，而子系統(tǒng)并不能擅自擁有這些化學性質(zhì)，只能描述整體系統(tǒng)的性質(zhì)。
也就是說，整體性質(zhì)具有“不可分性”。這些不可分性與空間無關(guān)，于是我們能夠?qū)讉€子系統(tǒng)分開，相距很遠也能彰顯出糾纏的特點。
這如同剛剛所說的“蹺蹺板”，蹺蹺板就是一個整體系統(tǒng)，我們只能描述蹺蹺板的整體系統(tǒng)，蹺蹺板上的你和我不管相距多遠，都有關(guān)聯(lián)性，你和我都不能擁有自己獨立的化學屬性。
這么，量子糾纏的系統(tǒng)究竟是哪些呢？應(yīng)當是一種場，確切來講，是電磁場，這也是量子糾纏的機制。
宇宙中飽含了各類場，例如說電磁場，而場的運動就可以產(chǎn)生波，例如說，光是一種電磁波，也可以覺得是運動的電磁場，遭到擾動的電磁場。
而理論上，場的幅射范圍是無限遠的，這也表明糾纏中的粒子雖然距離無限遠，也會表現(xiàn)出糾纏態(tài)。但現(xiàn)實中很難做到這一點，由于場的硬度與距離息息相關(guān)嗎，距離越遠場的硬度越弱。
加上量子糾纏機制本身就很敏感，隨著場硬度的變?nèi)酰m纏中的粒子就更容易遭到干擾，因而讓糾纏態(tài)解除。
其實，還是那句話，糾纏中的粒子是用一個波函數(shù)描述的，糾纏中的兩個或多個粒子是一個整體，我們檢測糾纏中的粒寅時，它們不能同時處于同一種狀態(tài)，所以會出現(xiàn)諸如說一個載流子向下，一個載流子向上的情況。