导语

“真实或虚假，一拍便知”，这句广告词不知道大家有没有印象，这句广告词也是奇特博物馆可谓是非常非常有名的标志广告词之一，而奇特博物馆也被誉为“让你见识过令天地骇然的地方”。

因为奇特博物馆里展出的大部分都是一些匪夷所思的东西，就算是理工科学霸看了也不知道是咋回事了，更别说一般人了。

奇特博物馆里的这些展品当然都是经历了一些特殊的加工手法，或者是在一些特定条件下制作的，这样才能够轰动全球，吸引一些游客前来参观。

然而远在十九世纪，就有人做出了让天地都为之为之骇然的事情，他们不是利用过人的手法将一些物品进行加工，而是靠的是科学的力量，准确来说是量子力学的力量。

最近，一项研究就让人看到了这个在科学世界中曾经引发腥风血雨的量子力学又一次进步，那就是一项研究中，科学家们竟然拍到了一张阴阳太极图，而它又是怎么得到的呢?

量子力学中的神秘现象—量子纠缠。

这项在量子力学方面做出的巨大的努力解决的正是在当时物理学面临的一项巨大的难题:光子和电子的波粒二象性。

在十九世纪，光子和电子皆被证明了波粒二象性，也就是说沿用牛顿的物体具有波动性和粒子性，这样一种观念，电子在受到加速时会同时具备波和粒子的性质。

他有一种波动的和粒子的性质，这也意味着在一些特定的条件下，电子会表现出一种波的性质，这也就为当时关于物质的研究提供了一个新的方面。

也引起了众多物理学家的关注和研究，此时提出了德布罗意波的物质波说，也就是说波粒二象性在当中相辅相成，电子既是一种粒子，也是一种波。

同理，光子也是一种粒子，也是一种波，正式在这样的推动之下，不久之后理论就在这些现象的研究过程中逐渐完善起来。

然而却有一项巨大的难题一直没有得到解决，那就是电子和光子之间的量子纠缠关系。

如果两个粒子处于纠缠状态的话，那么无论距离多远，只要其中一个粒子状态改变了，另一个粒子都会瞬间受到影响，对应也会改变状态。

换句话说，仅仅是一个粒子状态的改变就能够瞬间改变另一个粒子的状态，这个和我们熟知的牛顿的物质运动原理就不一样了。

牛顿的经典物理学中，如果一个物体有运动的状态，那么这个状态是取决于物体自身的，它是自己决定的。

如果一个粒子状态发生改变了，那么只有在它周围的其他粒子也受到了影响，它的状态才会从而改变，如果只有单独一个粒子发生状态的改变，那么其他粒子的状态则不会发生改变。

但是在量子力学中就不是这样了，粒子的状态在观测之前都是不确定的，甚至是一种叠加的状态，但是在观测之后，我们却可以立马得到粒子的状态。

并且当我们观测其中的一个粒子的状态时，我们会发现另一个粒子的状态也会瞬间被决定，纠缠态的粒子就是这样一个例子。

它一个粒子状态的改变会瞬间影响另一个粒子的状态，举个简单的例子。

假设我们有两个纠缠态的粒子，一个是电子一个是光子，如果在这个状态下，我们先对电子进行观测。

假设现在，可以将电子的状态简单化为一个符号，+和-，那么由牛顿的运动原理我们可以认为电子的状态是由电子自己决定的，也就是说电子可能是+可能是-。

但是在量子力学的理论中，电子在不进行观测之前，它的状态有可能是+也有可能是-，同时也有可能是+和-叠加在一起。

等他们进行观测的时候，我们会发现不管是电子是+还是-，那么光子的状态也一定是-。

小组的状态只有在进行观测的时候才会被决定。

这种现象被称为观测非局域性，但是却因此而一定违反了因果律。

并没有因果关系，不是电子状态改变了，所以光子的状态改变了，也不是光子的状态改变了导致电子的状态改变了，而是它们之间本身就在一个纠缠态下。

状态的改变只取决于观测的时间先后顺序，看哪个先被观测到，但是这样却违背了因果关系，所以此时这个量子力学中的现象并没有得到科学的证实。

但是却引发了很多科学家的思考，如何从科学的角度证明这一点呢?

“自发参量下转换”技术。

1980年，物理学家贝尔提出了一个名为贝尔不等式的数学公式，这个公式可以用来证明不同粒子之间的关联中是有因果关系的，但是这一公式却在1997年被量子纠缠的实验认定为错误。

因为此时科学家们已经研究出了一种名为“自发参量下转换”技术，这种技术能够通过改变观测这些纠缠态粒子的顺序来制造出一种“虚假的因果关系”纠缠态，仅仅从现象上来看是符合因果关系的。

后期科学家们将贝尔不等式进行了修正，不再具有错误，这也让量子力学的这种观测非局域性得到了实验的证明。

那么在这个实验过程中，科学家们通过改变纠缠态的观测顺序，制造出来的这种导致因果关系的观测非局域性，但仅仅是一种现象上的“看似”因果关系。

但这对于一般人来说，这不是“令天地骇然”吗?

这和奇特博物馆中制造“奇特物品”中的方式不是异曲同工吗?

后来量子力学中又逐渐被应用到各个领域中，而其中就有关于物质通讯的领域，我国前段时间就是通过量子通信建立起了世界上第一条量子通信的“量子引力计网”，连续3次获得了光量子密钥分发的世界纪录。

有了量子力学的这种观测非局域性，就将传统的通讯方式进行了一次全新的升级，传统的通讯方式还有着被破解的风险，而且一般的传输速率也是很慢的，而量子通讯却能够很好的防止其被破解。

并且传输的速度也是很快的，所以关于量子通信方面有着非常广阔的前景，而且就连普通人都可以感受到其带来的巨大的优势，更别说是其他方面的科学家了。

除了通讯领域之外，我们在现在的日常生活中已经有了量子算法，日常用电领域中应用最广的莫过于手机里面的GPS卫星定位系统，而国外就已经开始研究量子计算机了。

而且还有更为精准的仪器，比如我们的国家就在探知太空领域中有着非常大的成果，比如嫦娥探月的“阿波罗计划”。

这项研究不仅仅让人惊叹于科学的发展，更让人感慨于科学的神秘和奥妙之处，我们应该对科学更加的敬畏和好奇，有的时候并不是所想的那样。

量子纠缠“太极图”。

最近，湖南大学提出了一种制造一种名为“自发参量下转换”技术的方法，这项研究引发了人们对于量子力学研究的又一次关注，这项技术又是用在哪的呢?

据科研人员表示，这项研究能够通过人为的设计，让量子纠缠光子呈现特定的图案。

在他们的实验中，利用这种技术成功的拍到了一张阴阳太极图，这又是如何做到的呢?

量子纠缠在被发现后非常的顺应，但是大家要知道，量子物理学领域中最神秘也是最强大的一点就是“不确定性原理”。

在我们日常的生活中，有很多事物是可以被系统和规律所准确描述的，凡是被这些规律所支配的事物，他们的状态都是确定的。

状态一旦确定，就意味着这个事物的未来是确定的，因为它要受到周围事物的影响，那么状态一旦定下来，它就有确定的未来，但是光子则不是这样。

在量子力学中，一个粒子在被观测之前，它的状态是不确定的，这种状态也就是量子叠加态，粒子的状态不确定，那么它就有很多种可能的状态，这就是量子叠加态。

而等观测了之后，这个状态就立马被决定，它所有的可能性都被直接定下来，这就是量子力学中一个很著名的实验，就是薛定谔的猫实验。

一个猫会不会活着那只有两种状态，一种是活的，一种是死的，这个状态在直到打开箱子才能够被决定。

然而在量子力学中，只要没有观测到，猫就是一只同时活着和死着的状态，这种状态就是量子叠加态。

它的未来是不确定的，但是一旦被观测了之后，它的状态就会直接被决定，它会永远是死着的或者是永远是活着的。

但是我们知道这种状态是不符合常理的，但是这种观测的现象就在生活中无时无刻不在发生，但是我们却没有发现而已。

结语

我们在研究这些的时候也在对它提出了很多的问题，其中也包括了对物质之间是否存在着超光速相互作用，比如物质是否能够在光速以上传播信息。

直到现在都没有解决，但是这种观测非局域性是一种无法被突破的套，对于量子力学的理论，我们是否会停留在纯理论研究，我们无法知晓。

我们要相信科学的力量，带给我们的是无穷的发展，同时我们也要更加提高我们自己的科学素养。