超距作用 量子纠缠的超距作用，超光速是假象

第27章:量子纠缠的超光速描述是一种幻觉

有一种哲学值得一提——任何物理上不可描述的东西都可以用哲学来描述；但是，这种复杂性可以用哲学来描述，而不能用物理学来手动再现。

为什么会有这样的尴尬？很简单，当你试图思考宇宙时，你并没有把它包含在你的大脑中。就算可以，你也不知道宇宙所有的运行机制。你不是宇宙，宇宙包含你的存在。这是不解！哥德尔的不完全定理本身就包含了这种深刻的含义。

换句话说——你想证明的东西，必须永远被证明在你想证明的东西之外。否则，你无法证明你所证明的是正确的，即具有现实意义。

现在回到我们的话题——量子纠缠！什么是量子纠缠？先看定义:量子纠缠是粒子在两个或两个以上粒子组成的系统中相互作用的现象，即使粒子在空处是分离的。纠缠是量子力学理论中最著名的预言

。它描述两个粒子相互纠缠，即使相距很远，一个粒子的行为也会影响另一个粒子的状态。当其中一个被操作(如量子测量)且状态改变时，另一个也会立即改变状态

爱因斯坦称之为“一个幽灵般的远距离动作”这里有必要给大家做一个回顾。当代物理学的两大支柱相对论和量子力学无疑经历了许多严谨的实验，两种理论的正确性有目共睹。

广义相对论无法与量子力学和谐，即引力无法量子化，这是当代物理学的难题。

我还是坚持我一贯的想法，广义相对论可以和量子力学和谐。只需要修改广义相对论的描述。目前两种理论的冲突是量子场论是基于广义相对论的平时间空内基本力的粒子场。如果要通过同一个模型来量化引力场，主要问题是广义相对论弯曲时，空架构无法像以前一样通过重整化的数学技巧来实现量化描述，无法用数学技巧得到有意义的有限值；相反，比如在量子电动力学对光子的描述中，虽然还有一些无穷大的值，但是可以通过重整化方法消除其中的几个，从而得到实验上可测且有意义的有限值。

所以我说广义相对论的修正方向就是这两点:1。重力时间空弯曲的原因是什么？广义相对论的时间空背景是弯曲时间空，但不是引力的成因。

2.引力的起源是时间空。而在描述引力的量子化时，必须用“微分”思维来化解空弯曲的尴尬。但是重力不是时间空弯曲造成的。引力可以说是一种时间空性质。反过来会影响工期空。而重力的作用是以光速传递的。

那么关于量子纠缠引起的“超光速”的讨论是否对爱因斯坦的理论提出了挑战？答案是否定的！

别忘了量子力学两大支柱的互补原理【波和粒子同时互斥，但在更高层次上统一。】和测不准原理(测不准原理说明粒子的位置和动量不能同时确定)。

因此，在量子力学中，微观粒子并不是定义明确的，而是一种具有奇怪作用的“概率云”。这些粒子不会只存在于一个位置，也不会只从一条路线行进到另一条路线。我们一般用波函数来描述这些粒子的行为和特性。而在两个来源相同的微观粒子之间，只要一个粒子发生变化，另一个就会发生变化。这种变化立即发生，称为量子纠缠。

你有没有注意到量子纠缠的机制是有限的？并不是说任意两个粒子相距n公里就能发生量子纠缠。比如地球上的一个粒子不可能和100光年外的一个粒子发生量子纠缠。

两个或多个粒子之间的量子纠缠必须在一个系统中，且粒子有共同的来源。

“双光子系统”，比如同一个激光产生的光子场被双偏振分裂。因为同一个激光产生的光子系统属于“相干态”，所以两次分裂产生的光子系统属于“相干纠缠态”

然后，当我们测量一个光子态的一个物理参数时，发现另一个光子对应的物理参数也会同时发生变化，于是我们说“双光子相干系统”对于这个物理参数来说就是一个量子纠缠态！

量子纠缠表示两个或多个稳定粒子之间会有很强的量子关系。比如双光子纠缠态，向左(或向右)运动的光子既不是左手也不是右手，既不是X偏振也不是Y偏振。其实无论是自旋还是它的投影，在测量之前都是不存在的。两粒子态在不测时本来是不可分的。

量子纠缠的原因不难理解。其实只要我们认为双光子系统分裂前后是一个整体，量子纠缠效应就可以很好的理解

但是真的是这样吗？有人会说光子空分成两部分，怎么可能还是一个整体？

重点在于量子纠缠的前提条件。双光子系统是关联态，关联态释放之前是一个整体！

量子力学是非定域理论，已经被贝尔不等式预言过【任何定域隐变量理论都不能重复量子力学的所有统计预言。】，因此，量子力学表现出许多反直观的效应。在量子力学中，不能表示为直积的态称为纠缠态。

纠缠态之间的关系不能用经典的方法来解释。量子纠缠是指两个或多个量子系统之间存在非局域和非经典的强关联。量子纠缠涉及量子力学的基本问题，如实在性、局域性、隐变量和测量理论，在量子计算和量子通信研究中发挥着重要作用。

多系统最常见的量子态形式是纠缠态，而可以表示为直积的非纠缠态只是一种非常特殊的量子态。历史上，纠缠态的概念最早出现在薛定谔1935年的论文《猫态》中。

事实上，从量子纠缠本身的系统中，我们可以看出它与互补原理和不确定性原理密切相关。测不准原理体现了“联系”，即位置与动量的联系。互补原则体现了“矛盾统一”二者结合的必然结果是“纠缠”，而且贝尔不等式是永久成立的，不可能像爱因斯坦的思维那样出现。也就是说，隐变量理论可以完全解释物理系统所有可观测的演化行为，避免任何不确定性或随机性。

而且当量子纠缠受到干扰时，量子纠缠态会立即被消除，即关联态函数的描述现象终止。

这也说明了量子纠缠的“局域性”。它不像重力那样“广域”。而量子力学的非局域性实际上是一种“广域”，量子纠缠按照一定的规则存在于其中。

在一个比较通俗的例子中，可以理解为两个或两个以上粒子的量子纠缠态是一回事，用一个波函数来描述，与距离无关。就像两个人在玩跷跷板。A和B坐在上面，就有了联系。A往下走，B必然上来；相反，b往下走，a马上上来。但我们不能说这种联系是超距离的，即A和B之间的变化是以光速进行的。要知道这和A和B的直接距离无关，而是和他们之间的联系有关。

也就是说，量子纠缠信息传输技术也是有限的。肯定是在这个“跷跷板”系统里。

只有信息可以传递，“超光速”才有意义。量子纠缠是一种传输信息的安全加密技术，与超光速无关。虽然我们知道这些粒子之间的“通讯”速度是光速的许多倍，但我们不能用这种连接来控制和传递如此快的信息。因此，爱因斯坦提出的规律，即任何信息传递的速度都不能超过光速，仍然成立。当量子纠缠受到干扰时，量子纠缠态会立即被消除，因此无法利用这种能力远程发送信号。

你可以看看这个新闻:早在2005年，中国科技大学的潘建伟、彭承志等一批研究人员就创造了13 km自由空双向量子纠缠的“分裂”和发送的世界纪录，验证了在外层空与地球之间分配纠缠光子的可行性。

2007年以来，中国科技大学与清华大学联合课题组在北京建立了16公里免费空量子信道，并取得了一系列关键技术突破。最终在2009年成功实现了世界上距离最远的量子态的隐形传态，证实了量子态通过大气层隐形传态的可行性，为未来基于卫星中继的全球量子通信网络奠定了可靠的基础。这一成果发表在2010年6月1日出版的英国《自然》杂志的子刊《自然光子学》上，引起了广泛关注。

从上面的报道来看，有“可行性”几个字，说明这种传输技术的距离要求很难。必须克服量子纠缠的干扰。否则，量子纠缠态被释放。而且不可能实现“控制”，因为“控制”就是干涉！

量子力学是非局域理论，爱因斯坦的广义相对论是非线性理论，是二阶场方程。所以从宏观到微观，世界结构的“统一”是显而易见的。并不互相排斥。就像互补原理一样，在更高的层面上，所有的理论都是互补的。但是就像我开头说的，你很难证明。因为你要证明的东西一定要靠这个以外的东西。否则，“没有对比，就没有依赖”的理论就没有实际意义。

摘自灵遁者科普书《变》第27章，独立学者、诗人、作家、国学名师。