关于不明觉厉的「量子纠缠」我来解释一下是什么

多张照片合成了量子卫星过境的全貌，2017年5月拍摄于乌鲁木齐南山

昨天起，好多人被「量子纠缠」这个神秘的专业名词整蒙圈了，航天小优来给大家解释一下它到底是什么。

量子纠缠是物理学中的一个概念。

「墨子号」首席科学家潘建伟解释说，量子纠缠是两个（或多个）粒子共同组成的量子状态，无论粒子之间相隔多远，测量其中一个粒子必然会影响其它粒子，这被称为量子力学非定域性。

墨子号量子科学实验卫星，是世界首颗量子科学实验卫星。2016年8月16日，由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的长征二号丁运载火箭成功发射。

2017年6月，「墨子号」在空间量子物理研究方面取得重大突破，率先成功实现「千公里级」的星地双向量子纠缠分发，打破了此前国际上保持多年的「百公里级」纪录。

墨子号实现千公里级的星地双向量子纠缠分发

这么高深神秘，看上去感觉还是云里雾里的。

既然如此，小优来跟大家从头说起。

1

什么是量子？

量子是一个能量的最小单位，所有的微观粒子，包括分子、原子、电子、光子，都是量子的一种表现形态。

我们的世界本身就是都由微观粒子组成的，所以某种意义而言，我们这个世界本身就是由量子组成的。包括我们自己，都是24K纯量子产品。我们呼口气，也都是上万亿量子的进出，所以大家分分钟都是「几十亿上下的人物」。

量子有两个堪称神奇的绝技，就是「分身术」和「远程心灵感应」。

2

量子的「分身术」是什么？

《西游记》大家都看过吧，想必孙悟空的分身术大家都不会陌生。在量子的世界里，量子就是孙悟空，也有分身术。

量子的分身术是「量子叠加」。

但是，量子的分身不能被人看到。一旦有人去看它，它的分身就会随机地消失，而最后只留下一个。

那么分身术干嘛用呢？

首先就是帮助计算机实现并行计算，这就好像几十个孙悟空打妖怪。举个例子，比如分解一个300位的大数，用现在的计算机需要15万年，而用量子的「分身术」帮我们并行运算，只要1秒钟就可以完成。

3

量子的「远程心灵感应」是什么？

在量子世界里，分身术量子叠加是一个最基本的原理。另外一个，就是由量子叠加引申出来的「量子纠缠」。

量子纠缠也被形象地比作「远程心灵感应」，两个相似的量子如果距离足够近，就会发生纠缠，然后无论你把他们分开多远，这两个量子的状态就好像一对有心灵感应的双胞胎一样，一个开心另一个也会笑，一个哭了另一个一定也难过。

这种多个粒子间的奇特联系，就是量子纠缠。

你看懂了吗？是不是并没那么深奥了！

至于最近为什么和「爱情主题」发生了联系，小优也不是很懂了。

来源

航天科技集团官微、

中科院《中国科普博览》、《中国青年报》等

文/优橙 优榴

编辑/优橙 优榴

监制/优团

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