量子糾纏就是從EPR之爭，才開始被人注重的。一開始雖然是愛因斯坦為了用量子糾纏來證明量子熱學(xué)的不完備性。他提出一個隱變量理論。還是簡單給你們回顧一下歷史，請看下文。
1935年，愛因斯坦、博士后羅森、研究員波多爾斯基合作完成論文《物理實在的量子熱學(xué)描述能夠被覺得是完備的？》，而且將這篇論文發(fā)表于5月份的《物理評論》。這是最早闡述量子熱學(xué)理論對于強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)所做的反直覺預(yù)測的一篇論文。
在這篇論文里，她們詳盡敘述EPR佯謬，企圖借著一個思想實驗來闡述量子熱學(xué)的不完備性質(zhì)。她們并沒有更進(jìn)一步研究量子糾纏的特點(diǎn)。
薛定諤閱讀完畢EPR論文以后，有好多心得看法，他用法文寫了一封信給愛因斯坦，在這封信里，他最先使用了術(shù)語?nkung（他自己將之翻譯為“糾纏”），這是為了要形容在EPR思想實驗里，兩個暫時耦合的粒子，不再耦合然后彼此之間仍然維持的關(guān)聯(lián)。
不久以后，薛定諤發(fā)表了一篇重要論文，對于“量子糾纏”這術(shù)語給與定義，但是研究探求相關(guān)概念。薛定諤感受到這概念的重要性，他表明，量子糾纏不只是量子熱學(xué)的某個很有意思的性質(zhì)，而是量子熱學(xué)的特點(diǎn)性質(zhì)；量子糾纏在量子熱學(xué)與精典思路之間做了一個完全切割。就像愛因斯坦一樣，薛定諤對于量子糾纏的概念并不滿意，由于量子糾纏顯然違背在相對論中對于信息傳遞所設(shè)定的速率極限。后來，愛因斯坦更諷刺量子糾纏為鬼魅般的超距作用。
EPR論文很其實地導(dǎo)致了諸多數(shù)學(xué)學(xué)者的興趣，啟發(fā)她們闡述量子熱學(xué)的基礎(chǔ)理論。而且不僅這方面以外，化學(xué)學(xué)者覺得這論題與現(xiàn)代量子熱學(xué)并沒有哪些牽連，在以后很長一段時間，數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)界并沒有非常注重這論題，也沒有發(fā)覺EPR論文可能有哪些重大瑕疵。
EPR論文企圖完善定域性隱變量理論來取代量子熱學(xué)理論。1964年，約翰·貝爾提出論文表明，對于EPR思想實驗，量子熱學(xué)的預(yù)測顯著地不同于定域性隱變量理論。概貌而言，如果檢測兩個粒子分別順著不同軸向的載流子，則量子熱學(xué)得到的統(tǒng)計關(guān)聯(lián)性結(jié)果比定域性隱變量理論要強(qiáng)好多，貝爾不方程定性地給出這差異，做實驗應(yīng)當(dāng)可以探測出這差異。為此，數(shù)學(xué)學(xué)者做了好多檢試貝爾不方程的實驗。
1972年，約翰·克勞澤與史達(dá)特·弗利曼（）首先完成這些檢試實驗。1982年，阿蘭·阿斯佩的博士論文是以這些檢試實驗為題目。她們得到的實驗結(jié)果符合量子熱學(xué)的預(yù)測，不符合定域性隱變量理論的預(yù)測，因而否認(rèn)愛氏的定域性隱變量理論不創(chuàng)立。并且，至今為止，每一個相關(guān)實驗都存在有漏洞，這導(dǎo)致了實驗的正確性受到指責(zé)，在作總結(jié)之前，還須要完成更多精確的實驗。
這種年來，諸多的卓越研究結(jié)果促使了應(yīng)用這種強(qiáng)悍關(guān)聯(lián)來傳遞信息的可能性，因而造成了量子密碼學(xué)的成功發(fā)展，最知名的有查理斯·貝內(nèi)特（）與吉勒·布西藏（）發(fā)明的BB84合同、阿圖爾·艾克特（Artur）發(fā)明的E91合同。
2017年6月16日，量子科學(xué)實驗衛(wèi)星墨子號首先成功實現(xiàn)，兩個量子糾纏光子被分發(fā)到相距超過1200公里的距離后，仍可繼續(xù)保持其量子糾纏的狀態(tài)。
看了前面的量子糾纏相關(guān)歷史，大家肯定有想提問的。我來幫大家問！
1.量子糾纏引導(dǎo)的量子密碼學(xué)為什么安全？
2.量子糾纏的距離，都達(dá)到了最新的1200公里了，是不是說它早已超光速了？證明想對論是錯誤的。
3.怎樣理解量子熱學(xué)這些“超光速”，是真的超光速嗎？
4.量子糾纏的機(jī)制，本質(zhì)是哪些？
第一個問題：量子糾纏傳輸為何安全量子傳輸人體，很簡單就是由于量子糾纏態(tài)是一個系統(tǒng)，是一個整體。它之所以安全，是由于它難以被干擾，或則侵入。通常侵入或干擾，量子糾纏解除，傳輸中止。量子糾纏不像我們的筆記本，遭到黑客侵入，筆記本還在運(yùn)行。量子糾纏態(tài)倘若遭到侵入，就停止了這種狀態(tài)的傳輸。但這兒你們要理解“傳輸”這個詞，不是日常我們理解的那樣。把一個東西，送到一個地方。就例如我給你發(fā)一個電郵，這叫傳輸。量子糾纏如今做不到這樣的。
第二個問題：量子糾纏沒有實現(xiàn)真正意義上的超光速，相對論是正確的。
第三個問題：既然量子糾纏沒有實現(xiàn)真正意義上的超光速。那我們該怎么理解。我當(dāng)初在《變化》舉一個反例。很淺顯，以便你們理解。我再敘說一下這個反例。
淺顯一點(diǎn)解釋可以這樣理解，兩個或兩個以上的粒子的量子糾纏態(tài)是一體的東西，在一個波函數(shù)描述之下，和距離無關(guān)。
就好象是兩個人坐一個蹺蹺板玩。A和B坐在前面的時侯，就有了這些超關(guān)聯(lián)聯(lián)系，即糾纏。A下去，B必然上來；相反B下去，A立即上來。但我們不能說這些聯(lián)系是超距的，也就是不能說A和B之間的變化是超光速完成的。要曉得這和A和B之間的距離“無關(guān)”，與她們之間的聯(lián)系態(tài)有關(guān)。
再直白一點(diǎn)簡單一點(diǎn)就是，你不能說你和你自己是有距離的，由于你和你自己原本就是一個人，一體的。哪來的距離？我和你之間才有距離！懂了嗎？就是這個意思。
假如你還不懂，我再舉一個反例。這個反例你要還不能理解。那我就搖頭了。想像力短缺了。
你的腦部是一個系統(tǒng)，很復(fù)雜，很神奇。這是我們公認(rèn)的。你如今想像一下，你腦部中有兩個粒子。一個叫月球，一個叫太陽。你一躍，不到1秒從月球跳到太陽上了。
現(xiàn)實中光要走8分鐘，你1秒中靠想力里完成了。這叫超光速嗎？雖然我要抒發(fā)的是你就沒有走距離！重點(diǎn)是理解這個！
之所以想到用這個給你們舉例，是由于有人網(wǎng)路新聞文章說心靈感應(yīng)，就是一種量子效應(yīng)。這是種大膽的假定，這些現(xiàn)象報導(dǎo)了多起。電視上我也見過，專門搜過看的。
你會發(fā)覺，所有的這些心靈感應(yīng)案例。多以父親與兒女，多以胞胎為案例的。極少有以隔代的，或鄰居間的，或父母的。為何？
雖然還挺值得思索的，但我承認(rèn)這不夠嚴(yán)謹(jǐn)。
我的思索觀點(diǎn)是這樣：假如兩個人共用過一個身體，或在某種程度上共用過一個腦部，或則也可以說一個系統(tǒng)。這么這些感應(yīng)應(yīng)當(dāng)要強(qiáng)。這么就符合胞胎，符合父母與兒女之間的現(xiàn)象。
由于她們都共同使用過一個生命系統(tǒng)。萬物是有聯(lián)系的，萬物也有幅射。假如這些幅射，這些能量有距離傳輸?shù)倪@些感應(yīng)，這么胞胎，以及妻子與兒女之間的感應(yīng)是最有強(qiáng)悍關(guān)聯(lián)的。和量子糾纏有相像之處。所以此類大膽假定，我不抵觸。而且我就是這樣思索的。
但說這些思索，不嚴(yán)謹(jǐn)。也是我第一次寫在科普書籍中的。雖然這思索，我在寫《變化》的時侯，就出現(xiàn)過。但明天似乎更適宜來引申一下。作為科普啟發(fā)，我認(rèn)為不為過。
不嚴(yán)謹(jǐn)是因為人是宏觀的，記住。目前量子糾纏在精典熱學(xué)還沒有被發(fā)覺過。
但記住，雖然有三天這些心靈感應(yīng)被覺得是確定的，實驗否認(rèn)的。我仍然對相對論有信心。由于我在里面說了，我仍然覺得這些心靈感應(yīng)現(xiàn)象是一個整體的。也談不到真正意義上的超光速。
通過前面的幾個事例，也就是說量子糾纏信息傳輸技術(shù)也是有限制的。它必須在這個“蹺蹺板”系統(tǒng)中。
那好多人可能又要打斷其他的人的問題，開始新的發(fā)問：“那哪些才是真正意義上的超光速，超光速傳輸？”
很簡單，熱火速率小于光速叫超光速！真正意義上的超光速傳遞是要傳遞有效信息的，攜帶東西的。有人指責(zé)說，你讓馬刺超光速，不是開玩笑嗎？如何可能！你要這樣抨擊，我還挺高興，說明你也覺得不可能。由于一個灰熊所攜帶的信息太多，物質(zhì)太多。
這么換一個你覺得可能不？把一個1G影片傳以超光速傳給任何人，也算。你覺得可以實現(xiàn)嗎？或則一首歌，超光速傳遞給我。都算傳遞有效信息。假如不能傳遞有效信息，那就不是超光速。那就是沒有傳遞！那就是沒有傳遞！懂了嗎？就是這個意思。你和你的距離是零，你做的任何動作，都不須要你和你之間傳遞。
正像湯衛(wèi)東院長說：量子隱型傳態(tài)，是在一對量子糾纏資源的輔助下，將某個未知量子態(tài)信息傳遞到另外一個地方。傳遞的是信息，而非物質(zhì)。若用“瞬間轉(zhuǎn)移”來形容，轉(zhuǎn)移的也只是量子態(tài)，并不是粒子本身。
現(xiàn)今來回答，最后一個問題：量子糾纏的機(jī)制是哪些？
我在《變化》中說過，量子糾纏的超光速是表象，雖然在本章中也說明了這點(diǎn)。但量子糾纏的機(jī)制，我沒有敢在《變化》中寫，由于實在是想不出。翻了很多資料，看了很多文字，還是一頭霧水。
我倒并不是怕大家罵我，否則我寫完《變化》之后，就不會寫這本了。實在我有時間，之后我又喜歡這種東西。之后我發(fā)覺還沒有這樣一本書，讓我這樣的物理基礎(chǔ)差的人，能看懂的科普書籍。
那我不樂意等，等他人寫下來，我再看。時間有限，趕快行動吧。我自己寫吧。就這樣，我開始寫了。有多有意思，有多有燒腦，有多有費(fèi)雙眼我就不說了。其實，我很享受這過程。
明天我要寫量子糾纏的機(jī)制，其實是大膽假定。給他人啟發(fā)，就是給自己驚喜。
首先你們這樣理解：一個量子系統(tǒng)是由幾個處于量子糾纏的子系統(tǒng)組成，而整體系統(tǒng)所具有的某種化學(xué)性質(zhì)，子系統(tǒng)不能擅自具有，這時，不能否對子系統(tǒng)給定這些化學(xué)性質(zhì)，只能對整體系統(tǒng)給定這些化學(xué)性質(zhì)，它具有“不可分性”。
不可分性不一定與空間有關(guān)，處于同一區(qū)域的幾個數(shù)學(xué)系統(tǒng)，只要彼此之間沒有任何糾纏，則它們各自可擁有自己的化學(xué)性質(zhì)。化學(xué)學(xué)者艾雪·佩雷斯（AsherPeres）給出不可分性的物理定義式，可以估算出整體系統(tǒng)究竟具有可分性還是不可分性。
假定整體系統(tǒng)具有不可分性，但是這不可分性與空間無關(guān)，則可將它的幾個子系統(tǒng)分離至兩個相隔遙遠(yuǎn)的區(qū)域，這動作展現(xiàn)出不可分性與定域性的不同──即使幾個子系統(tǒng)分別處于兩個相隔遙遠(yuǎn)的區(qū)域，仍然不可將它們個別處理。在EPR佯謬?yán)铮驗閮蓚€粒子分別處于兩個相隔遙遠(yuǎn)的區(qū)域，整體系統(tǒng)被覺得具有可分性，但因量子糾纏，整體系統(tǒng)實際具有不可分性，如同一個“蹺蹺板”系統(tǒng)，這是我反復(fù)指出的。
那這個系統(tǒng)是哪些呢？肯定是一種場。從發(fā)生的糾纏粒子“同源”性質(zhì)我們可以有這樣的認(rèn)識。確切來說量子傳輸人體，是一種電磁場。
再來看看里面的那幅圖，以易于理解量子糾纏機(jī)制。
以里面的量子糾纏為例，我們可以這樣理解。激光就是運(yùn)動光，光是電磁波。也可以說激光就是運(yùn)動的電磁場。
理論上電磁場的幅射范圍是無限遠(yuǎn)的。也就說理論上量子糾纏粒子間的距離可以達(dá)到無限遠(yuǎn)。但現(xiàn)實中無法實現(xiàn)，由于場強(qiáng)與距離r是有關(guān)的。我自己按照上圖畫一個升級版的。圖畫的不好，拜謝。便捷你們理解。
整體的場就仿佛這個大揚(yáng)聲器形狀的圖，但量子糾纏對的每一種情況可以單獨(dú)視為一個小系統(tǒng)。可以叫“量子微場”，這樣我們把A2和B2的量子糾纏對微場系統(tǒng)叫L，其他兩個分別是L1和L2.
L到L1，到L2的距離是降低的，A1和B1雖然是A2和B2到L1的情況。A和B似乎又是A1和B1到L2的情況。在這個變化過程中，量子糾纏對粒子之間的距離減小了，量子糾纏對與晶體的距離也減小了。
這就是說理論上而言，量子糾纏對之間的距離可以達(dá)到無限遠(yuǎn)。目前最新的檢測1200公里。但現(xiàn)實中不能實現(xiàn)無限遠(yuǎn)。是由于量子糾纏機(jī)制很敏感。距離場源越遠(yuǎn)，強(qiáng)悍聯(lián)系是遞減的。換句話講就是距離越遠(yuǎn)越容易被干擾，而促使糾纏態(tài)解除。
在這兒要指出，量子微場這個概念，是為了將量子糾纏對看作整體而在大場范圍內(nèi)的運(yùn)動的構(gòu)想。量子微場是包括在大電磁場的范疇內(nèi)的。
這樣我們在檢測的時侯，為何會得到兩個粒子相聯(lián)系的現(xiàn)象就好理解了。由于這是一個系統(tǒng)，而兩個粒子運(yùn)動狀態(tài)數(shù)目是有限的。
兩個互相糾纏的粒子分別檢測其化學(xué)性質(zhì)，像位置、動量、自旋、偏振等，則會發(fā)覺量子關(guān)聯(lián)現(xiàn)象。諸如，假定一個零載流子粒子衰變?yōu)閮蓚€以相反方向聯(lián)通分離的粒子。順著某特定方向，對于其中一個粒子檢測載流子，如果得到結(jié)果為上旋，則另外一個粒子的載流子必將為下旋，如果得到結(jié)果為下旋，則另外一個粒子的載流子必將為上旋。
為何會出現(xiàn)這些情況呢。很其實兩個量子糾纏態(tài)粒子是用一個波函數(shù)來描述的。粒子的運(yùn)動狀態(tài)態(tài)數(shù)是與載流子有關(guān)的。此類情況就類似將這個量子微場看作一個“費(fèi)米子”，當(dāng)你對兩個糾纏粒子檢測時侯，她們不能同時處于同一種運(yùn)動態(tài)。所以會出現(xiàn)一個上，一個下。或一個下，兩一個上。雖然挺好理解，就是同一個人，你可能同時在兩個地方。
所以理解量子微場是很重要的，整體性是不能脫離的。這就是量子糾纏的機(jī)制。
所以按照我的理論，有以下預(yù)測。
1、量子糾纏的粒子寬度，就會擴(kuò)大。不會止于1200公里。但這個距離會有限制。由于干擾未能杜絕。這是客觀上的。
2、量子糾纏屬實不能說明量子熱學(xué)的不完備性。事實上完備性才是不存在的。我這樣說不是說世界或量子體系是不確定的。是由于我們難以把握完備性的所有誘因，所以理論無論從實驗，還是數(shù)據(jù)來看，都是不完備的。但世界的確定性，早已包含在世界規(guī)律邏輯之中的！！你一定要理解這句話，能夠理解為何世界是確定的。
如同維特根斯坦在《邏輯哲學(xué)》中說的，一個風(fēng)波發(fā)生了，一定是這些發(fā)生的條件早就包含在邏輯之中了。
3、看到過用量子糾纏研究時間的論文，量子糾纏和時空有聯(lián)系，但要探究時間的本質(zhì)。用量子糾纏還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。甚至說不是主要矛盾，所以時間不應(yīng)當(dāng)借此為主線研究。時間還是我在《變化》中的觀點(diǎn)那樣。是客觀存在的，時間是能量物質(zhì)，在引力場中的位置以及運(yùn)動速率的應(yīng)變測度過程。在我們沒有對量子和宏觀世界的界限作出判斷之前，時間體系就不應(yīng)當(dāng)一分一二。
4、量子糾纏和夸克禁閉是狀態(tài)相反的兩種狀態(tài)。量子糾纏隨距離變大，強(qiáng)悍關(guān)聯(lián)性減小。夸克禁閉相反，隨著距離減小，強(qiáng)悍關(guān)聯(lián)性降低。所以強(qiáng)互相斥力，最大。
以上就是我對量子糾纏的認(rèn)識和理論。我曉得再寫2萬字，也能夠有好多延展。我們的認(rèn)識永遠(yuǎn)是推進(jìn)的。
摘自獨(dú)立學(xué)者，科普畫家靈遁者量子熱學(xué)書籍《見微知著》
