量子纠缠超光速10000倍，真的能实现“瞬移”吗？|微观粒子|爱因斯坦|相对论|瞬移|超光速|量子纠缠

自量子力学诞生至今，已走过一百多年的历程。在这漫长的时间里，物理学领域取得了无数突破性进展，人类对宇宙的认知也不断深化。

然而，量子力学依旧稳稳地占据着物理学前沿理论的位置，最核心的原因在于，人类至今仍未完全洞悉量子力学的本质与底层逻辑。科学家们清晰地观测到量子世界中诸多诡异现象的存在，却无法从根本上解释这些现象产生的缘由，更令人困惑的是，这些诡异现象似乎都与我们熟知的宏观物理法则背道而驰，量子纠缠现象便是其中最具代表性的例子之一。

在对量子纠缠的深入研究中，科学家们有了惊人的发现：量子纠缠的速度快得超乎想象，甚至可以用瞬间传递来形容，其速度超过光速的 10000 倍。这一发现立刻引发了物理学界的巨大震动，因为在我们所熟悉的宏观世界里，存在着一个不可逾越的速度极限 —— 光速限制。

爱因斯坦的狭义相对论早已明确指出，任何物体和信息的传递速度都不可能超过光速。那么，量子纠缠为何能拥有如此惊人的速度，实现 “超光速” 传递？它是否真的违反了爱因斯坦的相对论呢？要解答这些问题，我们首先需要弄清楚什么是量子纠缠。

从物理学定义来看，当两个或多个粒子发生相互作用后，单个粒子所具有的属性会综合成为一个整体性质，此时我们无法再单独描述单个粒子的性质，只能对整个系统的性质进行描述，这种特殊的现象就被称为量子纠缠。这一概念的提出，源于爱因斯坦等人对哥本哈根学派提出的不确定性原理的质疑与抨击。1935 年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森三人联合发表了论文《论量子力学描述的不完备性》，量子纠缠这一概念首次正式出现在人们的视野中。

在微观世界里，当某些粒子发生相互作用后，就会陷入纠缠状态。

我们可以通过一个简单的例子来理解：当一个物体发生衰变时，会释放出电子和正电子，原本完整的一个系统就此分离，形成电子和正电子两个单独的系统。在这个过程中，电子和正电子的自旋方向是相反的，它们的合力为零。不过，在我们对其进行观测之前，我们无法知晓电子和正电子具体的自旋方向，只能确定两者的自旋方向必然相反。

根据哥本哈根学派的解释，在观测行为发生之前，电子和正电子的自旋方向并非是我们 “不知道”，而是处于一种完全不确定的 “叠加态”，也就是说，它们的自旋方向同时朝上又同时朝下。而当我们想要观测电子的这种 “叠加态” 究竟是何种状态时，在观测的那一瞬间，电子的自旋状态会从 “同时朝上和朝下” 坍缩为 “要么朝上要么朝下” 的唯一确定状态。与此同时，正电子的自旋方向也会瞬间确定下来，并且与电子的自旋方向恰好相反。

这一过程，就是我们常说的 “观测行为导致波函数坍缩”。

需要特别强调的是，波函数坍缩实际上是一个假设，也可以将其视为量子力学中的一条公理。简单来说，科学家们是根据观测到的结果去倒推之前发生的过程，然后用 “波函数坍缩” 这一假设来定义最终出现的结果。至于观测行为为何会导致 “波函数坍缩”，很遗憾，目前科学家们也无法给出确切答案。就像人类对量子力学的整体认知一样，科学家们只知道观测确实会引发波函数坍缩，因为观测结果始终如此，但对于背后的深层原因，依旧一无所知。

然而，以爱因斯坦为代表的经典物理学坚定拥护者，却坚决反对哥本哈根学派的这一解释。在他们看来，世界不应该是不确定的，而是具有可描述性和可预测性的。

为了反驳哥本哈根学派的观点，爱因斯坦用两只手套的关系来类比量子纠缠。他假设存在一副手套，分别被装在两个密封的盒子里。无论这两个盒子之间相距多么遥远，只要我们打开其中一个盒子，发现里面装的是左手套，那么我们立刻就能知道另一个盒子里装的必然是右手套。

在爱因斯坦的解释中，这两只手套就处于一种 “纠缠状态”，但手套的状态从一开始就是确定的，只是我们在打开盒子之前不知道而已。无论我们是否打开盒子进行观测，盒子里该是左手套就始终是左手套，不会因为我们的观测行为而发生改变。

但按照哥本哈根学派的解释，情况就完全不同了。他们认为，在我们打开盒子之前，盒子里的手套到底是左手套还是右手套是不确定的，而且这种不确定并非简单的 “未知”，而是处于 “叠加” 状态。也就是说，盒子里的手套一直处于 “既是左手套又是右手套” 的叠加状态，只有当我们打开盒子进行观测的一瞬间，手套才会从这种叠加态坍缩为唯一的确定状态，要么是左手套，要么是右手套。

这就好像两只手套之间事先 “串通” 好了一样，能够在瞬间告知对方：“我现在已经坍缩为左手套了，你赶紧坍缩为右手套！” 这种现象显然与我们的日常生活经验严重不符，单单是两只手套之间这种 “神秘” 的 “串通” 方式和过程，就足以让我们感到震惊不已。

也正因为如此，爱因斯坦将这种现象称为 “鬼魅般的超距作用”，因为从理论上讲，这种 “串通” 的速度完全超过了光速。但在爱因斯坦的相对论体系中，光速是所有物体运动速度的极限，这也是爱因斯坦坚决反对哥本哈根学派关于不确定性和叠加态解释的主要原因。

除了爱因斯坦，薛定谔也坚定地支持爱因斯坦的观点，他同样认为不确定性和叠加态是荒谬的。为了质疑并讽刺哥本哈根学派的理论，薛定谔提出了一个著名的思想实验 ——“薛定谔的猫”。

在这个实验中，他假设将一只猫、一个装有放射性物质的容器和一个装有剧毒物质的装置一起放入一个密封的盒子里。如果放射性物质发生衰变，就会触发装置打破装有剧毒物质的容器，猫就会死亡；如果放射性物质没有发生衰变，猫就会存活。根据哥本哈根学派的理论，在我们打开盒子观测之前，放射性物质处于衰变和未衰变的叠加态，那么这只猫就应该处于既死又活的叠加态。这一实验生动地揭示了哥本哈根学派理论在宏观层面上的矛盾之处，不过关于 “薛定谔的猫”，我们在此不再做过多展开。

回到我们最初的疑问：量子纠缠的速度为何如此之快？它是否真的违反了爱因斯坦的相对论呢？首先，我们必须明确一点，量子纠缠现象是真实存在的，并且早已在人类社会中得到了应用，比如在量子通信领域。目前存在争议的，只是爱因斯坦和以玻尔为首的哥本哈根学派对量子纠缠现象的解释不同而已。

其实，严格来说，量子纠缠本身并不存在 “速度” 这一概念，因为整个纠缠状态的变化过程是瞬间完成的。从更深层次来理解，处于量子纠缠中的两个或多个粒子，实际上可以看作是一个不可分割的 “整体粒子”。

我们可以这样通俗地理解：当两个或多个粒子发生纠缠之后，它们就不再是原来各自独立的粒子了，而是融合成为一个 “大粒子”。在这种情况下，我们自然无法单独描述每个粒子的性质，只能对这个 “大粒子” 的整体属性进行描述，这一点在量子纠缠的定义中也有明确的说明。

退一步来讲，即便我们认为量子纠缠存在 “速度”，并且这个速度确实远超光速，它也并没有违反爱因斯坦的相对论。因为在量子纠缠的整个过程中，并没有任何信息的传递。这一点至关重要，也是量子纠缠不违反相对论的核心原因。

我们平时所听说的量子通讯，很多人会误以为是通过量子纠缠作用来实现超光速传播信息，但实际上并非如此。量子通讯更多的是利用量子纠缠现象为信息进行加密，从而确保信息的安全性，从理论上讲，这种加密方式是无法被破解的。

在现实生活中，我们为文件信息设置的任何密码，本质上都是人工编造出来的。虽然这些密码看似杂乱无章、毫无规律可言，但实际上都存在一定的规律。理论上，只要利用电脑进行暴力破解，无论密码系统看起来多么强大，最终都有可能被破解。

而利用量子纠缠现象进行信息加密，情况就完全不同了。因为通过量子纠缠生成的密码是完全随机的，甚至在我们进行观测之前，连我们自己都不知道密码具体是什么。在这种情况下，想要破解密码几乎是不可能的事情。

或许有人会问，既然不知道密码是什么，那我们该如何进行信息传递呢？其实，发送信息的人可以先给接收信息的人发送一串密钥，然后再将加密好的信息传输给接收者，这一过程实际上就是 “量子密钥分发”。需要注意的是，这并非是利用量子纠缠进行超光速传递信息，而仅仅是借助量子纠缠的特性为信息提供加密保护。

而且，由于量子纠缠具有特殊的性质，任何观测行为都会导致 “波函数坍缩”，从而使量子纠缠过程终止。因此，如果有任何人试图窃取通过量子纠缠加密的信息，就必须进行观测行为（这里的观测并非仅仅指用眼睛看，还包括任何可能对量子状态产生干扰的行为）。而一旦发生观测，量子纠缠就会立刻中止，这种异常情况必然会被信息发送者察觉，从而及时采取应对措施，防止信息被窃取。

综上所述，量子纠缠现象确实具有远超光速的 “作用速度”，但由于在整个过程中并没有传递任何信息，所以它并不会违反爱因斯坦的相对论，也不可能让人类实现像科幻电影中那样瞬间移动的 “瞬移”。

当然，从某种程度上讲，我们也可以说利用量子纠缠现象能够实现 “瞬移”，这并不是前后矛盾的说法，只是实现这种 “瞬移” 的方式与我们通常想象的有所不同。要实现这种 “瞬移”，首先需要将人体的所有信息传递到我们想要瞬移到的某颗星球上，而这个信息传递过程依旧是采用传统的信息传递方式，其速度仍然无法超过光速。