深度长文：量子世界为何如此诡异？完全颠覆你我的世界观！

在马路上随便捡起一块石头，然后朝上扔出去，你会发现石头很快会落下来，你甚至可以轻松接住落下来的石头。

石头不会一直向上飞（当然假设你力气足够大，确实可以一直向上飞），也不会突然消失不见，更不会变成空气或别的东西。

以上就是我们的日常生活认知，用专业物理术语来讲就是我们的世界是可预测的，可描述的，可认知的，也是确定的。这也是爱因斯坦所说的“认知论”，属于经典物理学范畴。

说白了，不管任何事物，只要我们能够掌握这个事物的一切参数，就可以精确预测它的未来走向。

但量子力学的出现，让我们熟知的经典力学戛然而止，彻底颠覆了人类的传统认知。

还用文章开头的例子打比方。

你朝上扔石头，但石头非但没有落下来，反而一直向上飞，甚至朝各个方向杂乱无章地飞来飞去。更让你抓狂的是，石头竟然会同时出现在两个地方，甚至在你还没扔石头时，石头已经飞向天空了。

你是不是会彻底疯掉？

但这就是量子世界时刻都在上演的事情，不仅仅你会因此而疯掉，科学家们对此也非常吃惊，百思不得其解：量子世界为何如此违反我们的直觉？

简单说：没有人知道为什么，起码目前没有人知道。但这并不能阻止科学家探寻问题答案的决心。

处于纠缠状态的两个粒子，无论相距多么遥远，哪怕是在宇宙的两端，也能够瞬间感应到彼此的存在。当我们观测其中一个粒子的状态时，另外一个粒子的状态马上确定，就好像两个粒子有心灵感应一样。

这种只能用概率来描述微观粒子的方式，带来了很多让人类震惊的结果。比如说微观粒子可以随机穿越一些看似不可能穿越的屏障，穿越能量势磊，这就是量子隧穿。

这就好像以你的能量，无论如何都无法越过一堵5米高的墙。但在量子世界，微观粒子却可以轻松做到，微观粒子可以随机瞬间穿越“那堵墙”，微观粒子的位置是不确定的，可以出现在任何地方。

在量子世界还有更诡异的存在，那就是量子纠缠。

处于纠缠状态的两个粒子，无论相距多么遥远，哪怕是在宇宙的两端，也能够瞬间感应到彼此的存在。当我们观测其中一个粒子的状态时，另外一个粒子的状态马上确定，就好像两个粒子有心灵感应一样。

爱因斯坦把这种现象称为“鬼魅般的超距作用”。

在爱因斯坦眼里，我们的世界具有局域性（说白了就是任何物体对周围事物的影响速度不能超过光速，就是光速限值），也被称为“局域实在性”。但量子纠缠打破了这个特性，它表明了世界是非局域性的。

事实上，量子纠缠是不传递任何信息的，并没有违反“光速极限”的限制。但对于这种诡异的现象，爱因斯坦非常排斥，认为量子世界肯定还存在某种没有发现的“隐变量”，才会让量子世界表现得如此奇特。

而以波尔为首的哥本哈根学派的诠释是这样的，任何微观粒子都具有叠加态，也就是不确定性。

用现实宏观的例子打个比方。

把一副手套分别装在盒子里，放在相距1000光年远的地方（无论多远都可以），分别放在A点和B点。

按照经典物理诠释，虽然我们不知道A点是左手套还是右手套，但其实已经确定了，只是我们还没有打开箱子确认而已。无论我们看或者不看，都是确定的。

如果A点的手套是左手套，我们立刻就知道B点的手套是右手套。

但按照量子力学的诠释，A点到底是左手套还是右手套是不确定的，这里的“不确定”并不是因为我们没有观看，而是一种“内在秉性”。也就是说A点是左手套和右手套的叠加态，当我们观看的那一刻，叠加态就坍缩为本征态（确定态）。

说白了，量子世界的确定与否，取决于观测行为。

对于爱因斯坦薛定谔等反对哥本哈根学派的科学家来说，量子纠缠和“叠加态”是非常可怕的，他们很难接受。

不过上世纪60年代，贝尔做了一系列测试，测试更倾向于哥本哈根学派的观点，也就是非局域性观点，最著名的就是贝尔不等式（之后会详细讲述）。

于是，量子世界的不确定性被主流科学界认可。

事实上，量子纠缠现象对于研发量子计算机非常重要，可以让量子计算机的计算速度相对普通计算机有质的提升。

量子计算机与普通计算机有着本质的不同，最大的不同就是计算方式。

量子计算机的速度为何这么快呢？

举个通俗的例子就明白了。假设有了两个个电器，每个电器都有一万根电线，这两万根电线必须一对一连接上，需要与某根特定的电线连接，才能够正常运作，但你不知道到底是哪一根。

这种情况下，我们必须挨个进行试验，把其中一个电器的一根线拿出来，分别连接另一个电器的一万根线，这意味着（最多）需要一万次才能确定这根线到底该连接另一个电器的哪根线。

如果把一万根线全部试验一遍，最多需要一万乘以一万次（也就是一亿次）才能完成。

但在量子世界，就不用如此麻烦了，由于量子纠缠是瞬间完成的，两万根线就像纠缠中的两万个粒子，理论上可以瞬间通过纠缠的方式确定下来到底该如何连接。

当然，这只是理论上分析，实际操作起来还是非常麻烦的。比如说，科学家操控一对纠缠中的粒子并不难，但要同时操控很多纠缠中的粒子就非常困难了。这也是量子计算机难以制造的难点之一，还有很多困难需要不断克服。

但无论如何，量子力学让我们看到了一个不一样的世界，它非常诡异，甚至完全颠覆你我的世界观，但有关它的应用却真实存在，并且已经带给我们完全不一样的科技体验，比如说，你每天都使用的手机中的芯片就含有量子科技。

科学家对量子力学本质的研究不会停止，未来某天人们揭开量子力学的真面目时，很可能意味着人类文明科技会上升一个新的台阶！