今天有一個挺讓人振奮的新聞，那就是我們自己的量子計算原型機「九章」問世！
九章量子計算機，目前還只是原型機只能處理「高斯玻色取樣」這樣的單一任務，距離真正可編程的通用量子計算機還有相當遙遠的距離。
但九章量子計算機作為原型機，實際上已經突破了去年穀歌建立的所謂量子霸權，也意味著我們繼「量子加密」領域之後，已經在量子計算機領域處於世界領先的水平。
而要知道，人類未來50年內最急需突破的兩個領域，一個是量子計算機，一個是可控核聚變。
量子計算機如果能在50年內實現大規模商業化，將可以幫助人類突破當前半導體材料的摩爾定律極限，避免陷入算力瓶頸。
可控核聚變如果能在50年內實現，將是人類首次真正解決能源問題，實質性掌握「無限能源」。
這兩個是人類能否踏入星辰大海的前提條件，實際上也是人類避免困在地球上陷入全面內捲化困境的唯一解決出路。
所以我們能在「量子計算機」這個未來算力突破的至關重要領域，取得階段性的世界領先地位，是十分振奮人心的，這是踏出長徵之路的第一步，也是至關重要的一步。
考慮到很多人對於「量子力學」這個神秘科學領域仍然還是十分陌生，雖然大多數人都聽過量子力學，但基本都不清楚量子力學是個什麼東東。
也對「電子計算機」跟「量子計算機」到底有什麼區別，不是很清楚。
我比較善於寫能讓大家通俗易懂的文章，所以今天我會試著來跟大家科普一下，讓大家看完文章後可以明白下面這3個問題：
1、什麼是量子力學。
2、什麼是經典計算機。
3、什麼是量子計算機。
我會努力讓大家即使沒有任何相關知識基礎，也能沒有障礙的看完這篇文章。
（一）什麼是量子力學
相對論和量子力學被譽為20世紀物理學的兩大支柱，基於量子力學的應用是非常多的。
比如說整個半導體產業，基本都是在量子力學基礎上才得以構建的，如果沒有量子力學就不會有晶片、計算機，乃至我們當前五花八門的電子產品。
可以說，現代網際網路所代表的信息科技，基本都是在量子力學基礎上才得以實現的。
包括自旋磁共振，電子隧道顯微鏡、原子鐘、人工智慧、5G、LED，等等都跟量子力學脫不了關係，同時現代醫學的大多數成像工具和分析方法，也都有依賴量子力學的地方。
像量子計算機也是完全基於「量子疊加態、測不準原理、量子糾纏」等神奇量子效應來構建的。
所以，量子力學幾乎構成當前包圍我們生活各式各樣電子產品的基礎科學理論。
然而，人類實際上，到目前為止仍然還沒能真正理解量子力學背後的原理。
量子力學對人類來說，仍然是一個巨大的「黑箱」，目前量子力學很多的「詮釋」都只是對黑箱所呈現出來的這些事物規律做一些「說得通」的詮釋，所以每一種量子力學詮釋，都有各自缺陷。
這裡的黑箱是指，在不了解黑箱裡面的原理情況下，只知道黑箱表面的使用。
比如說，計算機對大多數人來說就是一個黑箱。
很少人能清楚了解電子計算機的邏輯門運算是怎麼樣的一個過程，但不妨礙大多數人在簡單學習之後，就可以學會用電腦打字。
也就是說「會用」，跟「會造」是兩碼事。
在不會造的情況下，只是會用，那麼電腦就是一個「科技黑箱」。
當前有許多實驗，包括已經製造出來的這些電子產品，都已經無可辯駁的證明「量子疊加態、測不準原理、量子糾纏」等匪夷所思的現象，是客觀存在的。
但我們實際上並不知道「為什麼」會有這些匪夷所思的現象。
所以為了解釋這些匪夷所思的現象，我們目前只能去通過一些數學工具給出一些「詮釋」，來試圖更深入了解量子力學。
雖然只是在表層總結出來的規律，但通過數學工具精確計算後，我們還是通過量子力學精確描述許多現象，製造出可以實際應用的產品。
這就好比，元素周期表被「發現」的時候，科學也還不知道原子的結構，不知道電子的存在，但這不妨礙人們通過元素周期表呈現出來的一些規律，去精確預言某些還未發現的「元素」的特性。
所以在科學上，首先是通過對客觀存在的現象，去總結規律要「能用」，然後才是試著去通過數學工具來解析原理，再從原理去更精確的推導應用，就是科學理論的發展過程。
（1）什麼是量子
很多人一聽量子，以為跟電子一樣存在一個實體的「量子」，這個理解是錯的。
量子更多是一個概念。
量子這個概念起源於普朗克的「黑體輻射定律」，當時是1900年普朗克在研究「黑體輻射」的時候，提出一個假說，那就是能量的傳輸不是連續的，而是「一份一份」的。
普朗克把這一份一份的能量稱為「能量子」，也被人們稱為「量子」。
這在當時是一個顛覆性的概念，因為在過去的經典物理學裡，人們一直認為能量的傳輸是連續的，不存在最小單位。
但實際上能量傳輸並非連續，而是一份一份的，有一個最小單位，到了最小單位就不能再分割下去了。
由於這個假說太過於「叛逆」，簡直顛覆了整個經典物理學，所以在能量量子化假設提出之後的十餘年裡，普朗克一直試圖找各種方法，來通過經典連續概念來解釋輻射能量的不連續性現象，但最終歸於失敗。
並且，在1905年，比普朗克更加「離經叛道」的愛因斯坦通過光電效應，提出了「光的量子化」解釋。
愛因斯坦是在普朗克研究的基礎上，認為光的傳播也是「一份一份」的，並且愛因斯坦給出了極其充分的數學證明，而不是僅靠腦補，也就是存在所謂的「光量子」。
由於在光量子這個概念提出來之前，光作為一種波，已經被人們廣為接受，因為光在各種試驗裡都會展現出波的特性。
那麼在「光」也存在光量子的這種粒子性時，持續許多年的光究竟是波還是粒子的爭論，總算有一個答案。
也就是「光的波粒二象性」，光既是一種波，同時也是一種「光量子」。
而後人們發現，不單單能量和光存在這種量子性，包括電子等其他微觀粒子，也是存在這種「量子性」。
也就是電子也是「既是波，也是粒子」。
於是，在1924年，德布羅意提出「物質波」假說，認為一切物質都具有波粒二象性。
在各種鐵證如山的實驗面前，最終人們不得不接受所有粒子都具有波粒二象性，既是波又是粒子，這種挑戰人類常識的客觀存在現象。
為了研究這樣一種神奇現象，量子力學才得以構建。
之所以說這是一種神奇現象，因為在這個理論提出來之後，馬上就有人敏銳的意識到，假如一切粒子就具有「波粒二象性」，那麼豈不是說由這些粒子構成的宏觀物質，包括我們人類本身，同樣也是「既是波，也是粒子」？
你能想像自己的身體，在某一刻變成了「波」，可以穿牆而過嗎？
所以，跟宏觀結果巨大的差異，讓量子力學一開始誕生，就被視為科學上的怪胎，許許多多科學家都不接受量子力學的存在。
包括同樣身為量子力學的奠基人愛因斯坦，也一直不接受量子力學的測不準原理，認為「上帝不會擲骰子」。
量子力學最早就是研究為什麼微觀粒子會呈現這種「既是波，又是粒子」的神奇現象。
這裡不得不提到物理史上，最經典的「雙縫幹涉實驗」。
（2）雙縫幹涉實驗
像物質既是波又是粒子，這種違反人類常識的科學理論，如果不是有鐵證如山的實驗證明，是不可能有人相信的。
而證明一切微觀粒子「既是波，也是粒子」，是通過著名的「雙縫幹涉實驗」來證明的。
首先，大家對波應該不陌生，最直觀的感受就是你在一個池塘裡，扔了一個石頭，就會看到很清晰的「水波」。
在水波上可以看到「波峰」還有「波谷」。
雖然波也分為「機械波」和「電磁波」，但最基本的「波峰」和「波谷」都是有的，所以才會有波長的概念，也就是兩個波峰或者兩個波谷之間的距離，也就有波的頻率等概念。
最早為了證明光是一種波，於是就有了「光的雙縫幹涉實驗」。
光的雙縫幹涉實驗原理很簡單。
首先，我們普通實體在通過雙縫之後，打到牆上應該形成兩道相對應的雙縫條紋，如下圖所示。
但是，波就不一樣了，波在通過極窄的縫隙時，會形成「衍射」現象。
也就是波在通過極窄縫隙的時候，不會按照直線傳播，而是會繞過障礙物，形成衍射效應。
而光作為一種波，也存在衍射效應。
於是1801年，一名24歲的英國醫生託馬斯·楊，設計了一個「雙縫幹涉試驗」，也被稱為「楊氏雙縫幹涉」。
用於單一光源在通過兩條極窄細縫之後，在這兩個細縫發生了「衍射」，形成新的點光源。
這個時候等於發出了兩道波。
這兩道波的波峰和波峰疊加的地方就會在屏幕上留下亮條紋，而波峰和波谷疊加的地方因為互相抵消，就會在屏幕上留下暗條紋。
最終就在這個感光面板上留下了明暗相間的幹涉條紋。
也可以通過看下面這個動圖更直觀的感受。
通過光的雙縫幹涉實驗，那直觀的明暗相間幹涉條紋都無可辯駁的說明，光是一種波。
但是100年後，愛因斯坦提出「光量子」後，光作為一種「粒子」重新開始被人們又重視起來。
於是人們開始思考，既然光是一種「量子」，為什麼還會出現雙縫幹涉條紋呢？
為了研究光到底是粒子還是波，一名叫做泰勒的年輕人，設計了「單光子的雙縫實驗」。
在這個實驗裡，泰勒給光源加了一層煙燻玻璃，來讓光儘可能的減弱，減弱到在在某個時間間隔裡，平均最多只有一個光子被射出來，通過雙縫。
因為每次只有一個光子通過雙縫，要比較長一段時間後，才會在感光屏幕上留下了曝光影響，當時泰勒設計的這個實驗歷時三個月的時間。
這個實驗主要是，把光設想為粒子，去「一份一份」的發射讓其通過雙縫，按照人類常識來理解是不可能出現幹涉條紋。
因為幹涉條紋是兩道波互相之間幹涉，波峰和波峰疊加形成亮條紋，波峰和波谷疊加形成暗條紋，才得以出現的。
如果只有一個光子通過雙縫，是否會顯示出其「粒子」特性，只在感光屏幕上留下兩條跟雙縫對應的亮條紋。
這其實是泰勒設計單光子雙縫實驗的初衷。
但沒想到最後實驗結果，讓所有人都感到「驚恐」。
在泰勒的單光子雙縫實驗裡，最後居然也出現明顯的幹涉條紋。
這是非常不可思議的。
明明這些光子是一個接著一個發射出去的，每次通過雙縫都只有一個光子，為什麼還會形成幹涉條紋？
這豈不是說，當一個光子在通過雙縫的時候，居然「一分為二」，並且變成兩個波，自己幹涉自己？
這樣匪夷所思的事情，一下子讓所有物理學家都感到了「驚恐」，就像看到了幽靈一樣。
但是單光子雙縫實驗裡，最後清晰呈現的幹涉條紋，都無可辯駁的說明這是客觀存在的現象，是自然規律。
於是，為了解釋這種客觀存在的自然規律，量子力學才得以構建起來。
（3）萬物皆波函數
在確認微觀粒子都具有波粒二象性後，科學家們開始試著努力去構建一種理論，用數學工具來描繪這種「即是波又是粒子」的怪異現象。
物理學是建立在數學上的，沒有數學的物理，就只是邏輯上的腦補產物。
所以科學家們首先試著用一些數學工具解釋這種現象。
首先量子力學有一個最基礎的現象是「不確定性原理」，也就是所有微觀粒子的「位置和動量」是不可能同時具有確定值，這是海森堡於1927年提出。
不確定性原理，是基於粒子的波粒二象性，通過一些實驗論證出來的。
我們在宏觀裡，要知道某一個物體的運動狀態，只要知道他的位置和動量，就可以推算出他未來某一個時刻所處的位置。
但在微觀領域就不是這樣了。
我們永遠不可能知道，一個電子會在某一時刻，處於哪個位置，我們只能說這個電子出現在位置A的概率是多少，出現在位置B的概率是多少。
於是，在量子力學描繪電子的運動軌跡，是用所謂的「概率雲」。
如果用單光子雙縫實驗來說，當只有一個光子通過雙縫實驗，它最終落在屏幕上的位置也是只能用概率表示，比如落在A的概率是多少，落在B的概率是多少。
薛丁格在1926年推導出了薛丁格方程，當時人們還不知道這個薛丁格方程有什麼涵義，不過隨後玻恩提出「概率幅」的概念，人們才發現，可以通過薛丁格方程正確描述量子的運動狀態，也就是量子在某個時刻出現在某個位置，是用概率來表示的。
這個後面被進一步發展，就形成了量子力學最重要的基礎「波函數」。
波函數表示了粒子在某位置的概率幅，其絕對值的平方意味著某個時間點自由粒子在某個位置的可能性。
按照波函數的描述，所有粒子在被「測量」之前，都是一團「概率雲」，然後沿著波函數去運動，只有這些粒子被測量之後，這個波函數就會從「概率雲」坍縮為某一個確定的點。
不過為什麼說量子力學是一個「黑箱」呢？
原因就是，當前的科學理論，仍然還不知道，這個粒子為什麼會從「概率雲」坍縮為一個確定的點，這個坍縮的原理是什麼，是如何發生的，我們是無從得知的。
當前的量子力學只是知道會有這樣的從波函數坍縮成確定的點的現象發生，然後對這個現象加以解釋和描述。
所以在不知道這個最核心原理的情況下，當前量子力學就存在多個版本的「量子詮釋」
（二）多個版本量子詮釋
在量子力學的發展過程裡，由於我們並不知道這些量子現象背後的原理，所以只能基於客觀存在的現象規律，去通過數學工具提出一些解釋，來詮釋這種現象。
由於這種詮釋是從外而內，不是掌握原理後由內而外，所以存在多個版本的量子詮釋。
這些多個版本的量子詮釋，都能從各自角度裡，去解釋存在的這些現象，但各自又有一些缺陷沒辦法解釋的地方。
這就有點像盲人摸象，一個盲人摸到了大象的鼻子，一個盲人摸到大象的大腿，那麼都根據自己所摸到的地方去描繪大象的形狀，他們都只說對了某一部分，但又不是全部，結果他們描繪出來的大象形狀，自然就是截然不同的。
這是在不知道原理的情況下，只通過存在的規律去詮釋所必然存在的問題。
不過這並不妨礙，我們只通過這些詮釋，就能精準計算出某些結果，並以此應用到科技上，製造出我們可以實際使用的這些電子產品。
只不過，如果科學要進一步發展，肯定要更深入去了解這些現象背後的真正原理，知道「為什麼」會這樣，解析其原理，才是科學要做的事情。
（1）哥本哈根解釋
這是量子力學的主流版本，量子力學發展初期，主要是由玻爾在哥本哈根和海森堡創立的學派，這學派成員在玻爾帶領下，以驚人的爆發力，為量子力學構建做出了重要的奠基作用。
而由哥本哈根學派所提出來的一個對量子現象的詮釋體系，就被稱為哥本哈根解釋。
上面提到過波函數，按照哥本哈根的解釋，某個粒子會按照波函數描述的那樣去平穩移動，直到跟某個物體發生碰撞，比如被感光屏幕探測到時，就會發生坍縮。
也就是，當我們對一個光子進行測量的時候，在測量那一瞬間本來一團「概率雲」就會坍縮為一個點，位於這個點的光子概率就變成1，其他位置的光子概率就全部為0，形成「概率坍縮」，也就是波函數坍縮。
這是哥本哈根解釋的最核心理論，不過哥本哈根解釋最具有爭議的地方就在於，他認為這種坍縮是「隨機」的。
也就是我們不可能預測電子在下一刻落在哪個位置的概率會為1，這是隨機的。
只有我們觀測到這個電子時，才能知道這個電子的位置。
這種隨機化概念，實際上就是動搖了一直以來物理學的根據「決定論」。
物理學一直以來都有決定論的思維，就是說，假如我們所擁有的的參數數據足夠多，計算能力足夠強，那麼我們可以模擬出宇宙在任何時刻的精確模樣。
但量子力學卻告訴我們，就連最微觀的粒子我們都不可能精確預測其可能出現的位置。
所以，哪怕是薛丁格這樣推導出薛丁格方程的量子力學奠基人，也沒辦法接受哥本哈根解釋，直到他去世之前，他仍然寫信給玻恩稱自己永遠無法接受哥本哈根解釋。
包括愛因斯坦同樣也是哥本哈根解釋的頭號反對者，他堅持不認為，波函數的坍縮是「隨機」的，愛因斯坦認為哥本哈根解釋只是某個還沒有發現的決定性理論的統計近似結果。
不過雖然反對者眾多，但這並不妨礙哥本哈根解釋在通過波函數可以精確描述各種量子現象。
但是，哥本哈根解釋確實存在一些沒辦法自圓其說的漏洞。
比如說波函數在坍縮的時候，信息是不守恆的。
在波函數坍縮之前，波函數包含許多信息，比如在位置A的概率是多少，在位置B的概率是多少。
結果在碰到位置B的時候，作為電子波函數坍縮在位置B上被我們測量到，但這個時候這個電子在位置A的概率是多少，這個信息就這樣丟失了。
理論上來說，整個宇宙的信息是守恆的，不應該出現這樣的信息丟失，這是哥本哈根解釋沒辦法給出的答案。
還有包括坍縮究竟是瞬間發生，還是有一個過程。以及坍縮的過程以及標準是什麼，也都沒有一個定論。
這些實際上都是因為哥本哈根解釋實際上只是對量子不確定原理這個現象所做的描述，並沒有實際探究這個原理，所以才會出現這些沒辦法解釋的漏洞。
於是為了解決哥本哈根解釋所沒辦法解釋的漏洞，就導致更多的科學家提出更多的這種「詮釋」，從而也讓量子力學體系更加壯大。
（2）多世界解釋
多世界解釋實際上就是我們平時耳熟能詳的「平行宇宙」，是很多科幻小說最喜歡使用的設定，包括我自己在「大白奇書」上連載的小說，實際上也是基於平行宇宙這個設定去寫的。
但實際上，多世界解釋這個極具科幻色彩的理論，最早也是由科學家提出，並且現在有一半的物理學界願意相信多世界解釋。
多世界解釋的意思是說我們測量電子時，測量導致波函數退相干，簡而言之，「退相干」意味著波函數相互分離。
也就是電子落在位置A的波函數，跟電子落在位置B的波函數發生了分離，也就是退相干。
這一部分是比較確定的科學理論。
但多世界解釋在這個基礎上，做了很多的「邏輯推測」。
多世界解釋認為，當一個電子通過雙縫時，有可能落在位置A，也可能落在位置B。
當電子最終被測量到時，宇宙會在一瞬間分裂成兩個宇宙，形成A宇宙和B宇宙。
其中A宇宙裡的電子是落在位置A，B宇宙的電子是落在位置B。
我們普通人可能很難接受這種解釋，因為僅僅因為一個電子，宇宙就分裂成兩個宇宙？
那豈不是在無數次測量後，得分裂出無限多個宇宙？
這個還真有很多科學家認為有無窮多個宇宙，這些宇宙之間互不相干，永遠不可能發生幹涉，所以才會被叫做平行宇宙。
其實我們普通人不好理解的無限概念，對科學家來說是習以為常。
比如說，從我們現在三維空間來說，一個立方體裡可以有限多個平面，一個平面也可以有無限多個線段。
也就是說，假如存在一個更高維度的空間，比如四維空間（不包括時間），那麼理論上四維空間是允許存在無窮多個三維宇宙。
假如三維宇宙是可以無窮多個，那麼多世界解釋是有可能的。
然而多世界解釋是沒辦法證偽的一個理論，因為我們永遠不可能干涉到其他平行宇宙，也沒辦法測量，所以只能是理論上通過邏輯推測其存在。
所以多世界解釋很大程度只是一個邏輯腦洞的產物，按照奧卡姆剃刀原理的「如無必要，勿增實體」，不管其他平行宇宙是不是存在，只要永遠沒辦法幹涉我們的宇宙，對我們來說就是沒有意義的。
這也是很多科學家對平行宇宙不感冒的原因。
不過也有一項針對量子物理學家的民意調查顯示，58%的人認為多世界解釋是正確的。
這個主要在於，多世界解釋裡把那個惱人的「隨機」給剔除了。
也就是每個粒子出現在任何位置的可能性，都會最終產生一個相對應的分裂宇宙，這就不存在概念隨機。
而之所以，我們所處的這個宇宙裡，這個電子落在這個位置，只是因為我們現在觀測到的結果就是這樣。
這也是某種「強人擇」理論的體現。
另外，平行宇宙之所以被很多科幻小說熱衷，主要基於平行宇宙的概念，可以衍生出很多有趣的設定。
比如說，我們每個人一生都要做很多選擇。
當我們在做選擇的時候，我們做不同的選擇，就會分裂出不同的宇宙。
所以有可能某個宇宙裡，你是億萬富翁，而某個宇宙裡，你是乞丐。
當然，這種解釋還會在哲學上產生一些思考，比如說，假如有其他無窮多個宇宙，對應自己無窮多個人生，讓自己有無窮多個可能。
那豈不是說我們每個人自己的選擇和個人意志是不重要的？
關於這個，我倒是有自己的理解。
我個人是比較傾向於多世界解釋的，同時我認為多世界解釋不代表我們個人選擇不重要。
因為根據奧卡姆剃刀原理，對我們自己來說，只有我們當前所處的宇宙是有意義的。
所以，即使有其他平行宇宙做出了跟你不一樣的選擇，對你來說也是沒有意義的。
因為你當前的視角就在這個宇宙裡，如果你所處的宇宙裡，你是乞丐，即使其他宇宙裡你是億萬富翁也跟你沒關係。
所以重要的是，讓我們做出的選擇時，我們的主視角能儘可能往好的分裂路線去走，而不是分裂到不好的路線去。
從這個角度看，個人意志和選擇是很重要的。
（3）導航波解釋
這個解釋比較複雜，我簡單說明一下。
導航波理論認為，波函數是有實體的，是一個真實的波叫做導航波。
粒子只是在導航波上的「頂點」，然後被導航波帶著走。
但是，導航波理論跟哥本哈根解釋最大區別是，導航波認為粒子的位置和軌跡是固定的，只是我們無法提前獲取，只能觀察到隨機化的結果。
所以導航波理論是「決定論」，而非隨機。
但是導航波理論有一個很大問題是，這個理論是建立在「隱變量」基礎上構建的。
所謂隱變量，是隱藏在波函數中的一些我們無法接觸到的信息。
也就是我們無法提前獲取本來固定的粒子位置和軌跡，是因為我們沒辦法接觸到隱變量。
這也是比較有爭議的地方。
不過，在現代最新前沿的一些物理理論裡，已經開始有越來越多人傾向這種解釋。
這個主要是隨著高維度領域的研究特別是一些研究高維的數學工具越發深入，現在人們普遍認為宇宙是有很多維度的，存在更高維空間。
換句話說，假設在更高維度空間裡，存在我們三維生物所接觸不到的「隱變量」是理論上可能的。
這個意思是說，微觀粒子的不確定性原理，位置的隨機化，只是在三維空間裡隨機，但在更高維度裡，三維空間裡的粒子運動就不是隨機的，而是有固定的軌跡和規律，是可以精準預測的。
只是這樣的固定軌跡在投射到三維空間時，就會呈現隨機化的結果。
從這個角度來說，導航波理論的起名還真是恰到好處。
我來打個比方就是說，在高維度空間存在一個「實體粒子」，這個實體粒子能起到「導航」的效果，有固定的軌跡，但在投射到三維空間時，會呈現隨機化的結果。
也就是三維空間的粒子運動，是在高維空間裡的實體粒子導航之下進行的。
這個舉例只是我的個人理解，僅供參考。
（4）其他解釋
關於量子力學的其他解釋還有很多
比如說有：量子貝葉斯理論、量子達爾文主義、隨機力學、馮.諾伊曼-維格納解釋等等。
不過其他這些解釋比較小眾，不是太主流，我這裡也就不耗費太多篇幅去寫。
（三）總結
在搞清楚什麼是量子力學後，我們就可以對量子力學的一些比較經典概念有一個比較好的理解，比如說「量子疊加態、不確定性原理、量子糾纏」等等。
比如說量子疊加態，最有名的一個思想實驗是「薛丁格的貓」。
這個物理史上最有名的動物，是源自薛丁格的一場思想實驗。
薛丁格假設，將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。鐳的衰變存在機率，如果鐳發生衰變，會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子，貓就會死；如果鐳不發生衰變，貓就存活。
按照量子力學的原理，原子核的衰變是隨機事件，也就是鐳是否在某一時刻衰變，是概率的。
那麼我們在具體觀察這隻貓之前，理論上這隻貓會處於一個「非死非生」的疊加狀態。
只有我們實際去觀測這隻貓的時候，才能確定知道這隻貓究竟是死是活。
按照哥本哈根的解釋，當外界觀測這隻貓之前，這隻貓有點像處於「概率雲」狀態，在我們觀測一瞬間，這個概率雲才會發生坍縮，變成要麼死，要麼活的兩個結果。
按照多世界解釋，在我們觀測一瞬間，宇宙會分裂成兩個，一個宇宙裡這個貓死了，一個宇宙這個貓還活著。
這個是結合上面的量子力學多種詮釋，來做一個說明。
按照量子力學的說法，萬事萬物都是波函數，那麼為什麼我們宏觀物質是存在確定性的呢？
因為在宏觀物質裡，時時刻刻都在發生著坍縮。
比如一個人由海量的粒子構成，這些粒子之間相互作用，等於時刻在被「測量」，所以時刻都在坍縮為固定狀態，這就使得構成宏觀物質的世界實確定的，而不是一個隨機化的光怪陸離世界。
換句話說，所有量子化現象都是在微觀世界才會出現的。
除此之外，在薛丁格的貓裡，對於測量者的概念一開始有許多爭論。
量子力學一開始最不能被人接受的是，把「人」的觀察作為波函數是否坍縮的關鍵點。
這等於是有點唯心了。
後來科學家想了各種理論，才總算把觀察者這個概念，從人身上剝離出去。
這個觀察並非是要人去觀察，其實只要是儀器去測量，跟任何儀器產生交互時，波函數都會坍縮。
從這個角度來說，現代量子力學仍然是一個唯物主義科學，而非不少人誤解的「唯心主義」。
所以哥本哈根解釋裡才會有著很一個說法「我們永遠無法真的抵達量子領域」。
因為任何測量行為都會導致波函數坍縮，這意味著我們永遠無法真正看到一團概率雲是什麼模樣，這只能存在於量子力學的猜想裡。
而量子力學就是構建在這樣的猜想基礎上的一座大廈，這也是為什麼說量子力學是一個黑箱理論。
只不過，當前各類電子產品，甚至包括量子計算機的原型機都出來了，都已經有無數例子證明量子力學的這個猜想是存在的，至少說從某個角度看是成立的。
就像盲人摸象，至少我們摸到了鼻子，已經描繪出這個大象的某一部分形狀出來，即使距離大象真正的樣子仍然還有比較大的差距。
所以，我們基於表面的這種規律應用，距離真理還是比較遙遠的，科學探究宇宙真理的道路仍然還很漫長。
關於量子力學還有很多有趣的概念，比如說「量子永生」「量子糾纏」等等。
不過限於文章篇幅，這裡就不再展開敘述。
其實今天這篇文章，就像我一開頭說的那樣，我一開始是打算寫三部分的。
1、什麼是量子力學。
2、什麼是經典計算機。
3、什麼是量子計算機。
不過寫完第一部分「什麼是量子力學」後，我發現已經寫了有1.1萬字。
考慮到文章的篇幅，1萬字已經是極限了，太長一口氣看太累。
所以我還是把剩下兩個問題「什麼是經典計算機，什麼是量子計算機」，就留到明天的文章裡再來一起寫。
還沒關注我的讀者，歡迎關注。
我想明天文章看完，應該能讓大家明白，量子計算機跟電子計算機的差別在哪裡，以及量子的優越性，這樣大家就明白，為什麼量子計算機會被寄予厚望，被認為是人類突破當前算力瓶頸的最有希望道路。
這樣大家也就明白，為什麼在10月16日，會集體學習量子科技。
當前我國的量子科技水平一直是居於世界最前沿，從量子加密技術，到量子計算機，我們都是走在世界領先地位上。
去年穀歌研發出來的53量子比特的原型機，就被谷歌自詡為取得了「量子霸權」。
但今天，我們自己研發出來的「九章」量子計算原型機，通過76個光子已經取得了對谷歌量子霸權的突破！
過去兩年，我們在半導體產業被美國卡脖子，這場科技戰讓我們意識到什麼才是「科技興國」。
所以，在量子計算機領域，我們是絕對不能再落後於人。
美國是別想在這個領域去卡我們脖子。
雖然我是一直不太喜歡彎道超車這個說法，不過量子計算機這個已經不算彎道超車，而是直接開闢一條新賽道了。
不過同時，大家必須冷靜看到，量子計算機當前還只是研發出原型機，距離真正可以大規模商業化的可編程通用計算機，還有很遙遠的距離，可能還要幾十年的時間。
遠水解不了近渴，量子計算的原型機突破，並不能解決眼前最迫切的避免被美國在半導體產業卡脖子的難題。
但千裡之行始於足下，我們現在已經踏出最關鍵的一步，未來仍然將屬於我們。
最後感謝這些在量子科技和其他領域裡一直默默無聞研發的科學家和科研人員，這才是真正的國之棟梁！
本文來源於「大白話時事」。
作者：星話大白。
我每天都會寫分析文章，希望大家多多分享轉發文章，歡迎關注！