量子会相互纠缠，那么它的本质原因有哪些？

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量子纠缠是量子力学所预言的一种特殊现象，是指多个微观粒子的量子态存在的一种相关性，在不确定性原理下表现出一种超距作用。如果你看不太明白上面这句话，就只能继续看下文了……量子力学哪有一句话能讲清楚的……

起源——决定论与非决定论之争

在上世纪2、30年代，在普朗克、爱因斯坦等人所建立的旧量子论基础上，发展起了以玻尔为首的哥本哈根学派为代表的量子力学，它的核心思想是海森堡所提出并由玻尔修正完善的不确定性原理。这个原理指出，微观粒子的状态——量子态在本质上是不确定的，而非由于测量技术的限制导致无法确定。这意味着力学理论无法在物理层面上对微观粒子进行精确预言！

作为决定论的坚决拥护者，爱因斯坦对这种观点进行了严厉的驳斥，与玻尔为首的哥本哈根学派进行了多次激烈辩论。他有一句不讲道理的名言：“上帝不掷骰子！”以表达他对决定论的信仰。玻尔毫不退让地针锋相对：“别干涉上帝做什么。”

一个由反对者提出的理论预言

用信念去驳斥科学理论是无力的，于是爱因斯坦想出了各种思想实验企图证明哥本哈根学派的量子力学之荒谬，但都被玻尔等人一一化解。最后，爱因斯坦跟同事波多尔斯基和助手罗森三人共同发表了一篇论文《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗？》驳斥哥本哈根学派的量子力学。该论文后来以三人的名字首字母命名为EPR论文，他们根据哥本哈根诠释提出一个违背狭义相对论的量子现象：

以特殊方式制造一对光子，然后用光路把它们分开到足够远，比如相隔1光年，基于守恒定律，这两个同时产生的光子的量子态存在某些关联，比如自旋方向和动量。也就是当我们测量其中一个的某个状态，就必然同时得到另一个的对应状态。如果按照哥本哈根学派所说的，微观粒子在测量前并不存在确定的状态，在测量后才随机坍缩到一个随机的状态，那么当我们测量这对量子态相关联的光子其中一个，我们获得它的某个状态，我们也同时知道了一光年外那个关联光子的对应状态。那么问题来了，如果光子A的状态是测量时才随机确定的，那一光年外的关联光子B又是怎么瞬时获得光子A的状态，从而选择坍缩到对应的状态？这显然超光速了！

爱因斯坦等人认为，这对光子的状态是在产生的那一刻就确定的，无论此后分隔多么遥远，两者的状态都不会改变，因此我们测量其中一个就能同时知道另一个。爱因斯坦等人提出的这一理论预言相当致命，直接把哥本哈根学派的量子力学推到了狭义相对论的对立面。

玻尔的反击

哥本哈根学派的大BOSS玻尔当然不同意爱因斯坦的观点，但他同时也不愿意挑战狭义相对论的正确性，他眉头一皱计上心头：光子对的状态并不是制造时就确定的，在测量前甚至不存在两个光子，而是所有可能状态的叠加，这些叠加的状态里就包含了产生两个关联光子的所有状态。也就是说在测量时，不是两个关联光子的波函数（描述微观粒子的状态函数）分别坍缩，而是一个波函数坍缩产生了两个关联的光子。

这样，玻尔成功避免了两个光子需要超光速通信的尴尬。因此这个由爱因斯坦发现的“悖论”实际上并非悖论，后来被称为EPR佯谬，波函数的提出者薛定谔给他起名：量子纠缠。

有同学可能要问了，一个波函数坍缩出两个相隔1光年的光子不还是超光速了吗？但量子力学就是这么不讲道理，因为波函数本身就是全空间分布的，波函数坍缩也是全空间坍缩的，无论坍缩到的是1个光子还是100个光子其实都一样。如果认为坍缩到两个光子就是超光速，那么其实坍缩到一个光子你也会认为超光速！比如单光子波函数的全空间坍缩，你就会问，其余所有可能位置的这个光子怎么知道自己已经坍缩到被测量到的那个位置了？如下图：

波函数坍缩这个过程，作为量子论奠基人的爱因斯坦是接受的，因为有实验依据，他当然不会认为在薛定谔波动力学描述的波函数坍缩到海森堡矩阵力学描述的光子时，测量到的光子还要通知其余位置的光子不要出现……这画面想想都觉得搞笑……

因此我们可以认为爱因斯坦对玻尔的反击虽然不接受，但没有异议。

问题的答案

回顾完量子纠缠提出的历史，我们要来回到开头的问题：量子为什么会相互纠缠？

答案是：因为守恒。无论是动量守恒、角动量守恒还是各自守恒，一堆关联在一起的微观粒子的整体物理量都必须守恒！

第二个问题：量子纠缠的超距作用的本质原因是什么？

答案是：微观粒子的叠加态。

终极问题：叠加态本质上又是什么原因导致的？

答案是：不知道……这就是一个物理事实，不知道为什么……

最后的忠告：

不要尝试从逻辑上理解量子力学。

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本质原因是量子之间的关联性，量子纠缠说明在两个或两个以上的稳定粒子间，会有强的量子关联。例如在双光子纠缠态中，向左（或向右）运动的光子既非左旋，也非右旋，既无所谓的x偏振，也无所谓的y偏振，实际上无论自旋或其投影，在测量之前并不存在。在未测之时，二粒子态本来是不可分割的。

本质原因就是他们会互相影响，当量子的本质发生变化的时候，那么就会影响到另一个量子的存在，所以就会产生互相影响，就会导致互相纠缠。

量子纠缠就是共振现象，完全吻合粒子共振的运动逻辑！另外，纠缠作用也不是超距没有时间效应的，只是比光速快的不是一点！

因为引力的原因导致的，才会出现这种现象，万有引力的原因导致的，和量子是有关系的，和量子的特性是有关系的，和基础的物质是有关系的。

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德钦县19199519147： 量子纠缠是怎么回事 - ？
能性迪佳： 量子纠缠 ＂量子力学是非定域的理论,这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应.＂量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态.纠缠态之间的关联不能被经典地解释.所谓量子纠缠指的是两...

德钦县19199519147： 为什么会产生量子纠缠的现象? - ？
能性迪佳： 能量不是连续的,因此有量子的概念,由于电磁波速度是固定的,那么相关量子的相互关系并不体现在距离上,而是体现在时间上.虽然量子间作用可超光速,但整个系统还是光速的.

德钦县19199519147： 为什会出现量子纠缠?？
能性迪佳： 量子纠缠(quantum entanglement),又译量子缠结,是一种量子力学现象,其定义上描述复合系统(具有两个以上的成员系统)之一类特殊的量子态,此量子态无法分解为成员系统各自量子态之张量积(tensor product). 具有量子纠缠现象...

德钦县19199519147： 为什么会产生量子纠缠?它们之间是如何传递信息并相互作用? - ？
能性迪佳： 量子纠缠又称量子缠结,是一种量子力学现象,其定义上描述复合系统(具有两个以上的成员系统)之一类特殊的量子态,此量子态无法分解为成员系统各自量子态之张量积.量子纠缠是粒子在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象. 中国科技大学潘建伟教授主持的量子隐形传态研究项目组2013年测出,量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级.在量子纠缠的帮助下,带传输量子携带的量子信息可以被瞬间传递并被复制,因此就相当于科幻小说中描写的“超时空传输”,量子在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方神秘地出现.

德钦县19199519147： 谁给解释一下“量子纠缠”是咋回事?关于这... - ？
能性迪佳： 当两粒子A与B绕一中心做同向圆周运动.沿垂直圆周面的方向使得两粒子彼此分开.只要知道其中一粒子假如A的运动轨迹是左手螺旋,那么另外的B粒子的状态立刻就能被确定了下来,不管B粒子运动到宇宙的什么无穷远的理想化位置,它的运动轨迹肯定是右手螺旋.平面二维螺旋手性依观察方向会自然改变,例如顺时针走时的透明平面钟换个角度从背面去观察,那么平面钟走时就会变成逆时针.把纠缠在一起的平面蚊香延垂直于平面的轴向拔开分离,如此3D改变了的平面螺旋立刻会依其轴向延伸方向的不同确定出个自的螺旋手性的唯一特性.因此不存在什么用枯燥繁杂的数学公式计算却不能解释原理的纠缠超距作用.运用简单图形语言也就是运动螺旋轨迹,完全可以解释清楚神秘的超距作用产生的原理.

德钦县19199519147： 量子纠缠的原因,与相对论违背的解释. ？
能性迪佳： 相对论中:信息(因果关系)传递的速度,不能超过光速(更准确的说是“那个在不... 量子纠缠是指一种超过光速的远程相关性,但不能用于传递信息,即相互之间并无因...

德钦县19199519147： 量子纠缠是什么?怎么形成的？
能性迪佳： 量子态无法分解 为成员系统各自量子态之张 量积为量子纠缠也称量子缠结.量子纠缠不是人为的,是自然创造的,现还没有能正解释量子纠缠的原因,不过量子纠缠一旦有重大突破,那人类在信息传输方面肯定要进步很多.

德钦县19199519147： 量子纠缠这种现象背后有什么机制吗?是什么... - ？
能性迪佳： 量子纠缠自身就有矛盾,,他的特质.所以我觉得这个理论是个理论集合,有待发掘~

德钦县19199519147： 量子纠缠有没有可能本身就是一个高纬度物体投影在低维空间 - ？
能性迪佳： 没有可能.在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则这现象为量子缠结或量子纠缠.量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的...

德钦县19199519147： 如果说光速是宇宙的极限,那为什么会有量子纠缠现象 - ？
能性迪佳： 第二十七章:量子纠缠的超光速描述是假象有一个值得一提的哲理是——任何物理上不可描述的东西在哲学上一定可以描述;但哲学上可以描述这种复杂,物理上不能人工再现.为什么会出现这样的尴尬呢?很简单,当你试着去思索宇宙的时候...