百家號獨家內容。
量子糾纏很不同卻也難以理解，不過也有方法可以讓它很容易被理解。
加拿大多倫多大學的艾瑪爾（Amar Vutha）的解釋如下：
圖解：糾纏是粒子性質間的一種「量子糾正」。（示意圖如上）
量子計算機、量子密碼學和與量子相關的東西都經常在新聞中被報導。關於他們的文章不可避免的都會提到糾纏，量子物理學的性質使得這些神奇的裝置成為現實。
愛因斯坦將糾纏稱為「幽靈般的超距作用」，這個名字逐漸被人們了解認識。遠遠超過建造量子計算機、在其他方面理解和利用糾纏也是非常有用的。
舉個例子，它可以用來測量引力波得到更精確的數據，是我們更好理解特殊材料的性質。它在其他領域也可以更準確的揭露：我一直研究粒子是怎麼彼此碰撞形成糾纏，想理解它是如何影響原子鐘的精確程度。
但是什麼是糾纏？有什麼方式可以理解這種「幽靈」現象？我將嘗試通過組合兩個來自物理學的概念來解釋它：守恆定律和量子疊加。
守恆定律
守恆定律是所有物理學中最普遍最重要的概念。能量守恆定律是說一個封閉（孤立）系統的總能量保持不變（它可以轉換成電能、機械能或者熱能等其他能量）。這個定律是我們所有機器運作的基礎，不論他們是蒸汽機還是電車。守恆定律像是一種會計帳戶：你能改變周圍少量的能量，但是總量必須保持一致。
動量守恆（動量是質量乘以速度）可以解釋兩個不同體重的滑冰運動員互相推開彼此，兩人中體重輕的那個人可以滑的更快更遠。這條定律也解釋了那個著名的格言：對於每一個力都有一個大小相等、方向相反的反作用力。（再一次拿滑冰運動員舉例）角動能守恆則解釋了一個旋轉的滑冰運動員可以通過抓住她的手臂讓自己更快的接近她。
法國的花樣滑冰運動員加布裡埃拉·帕帕達吉斯（Gabriella Papadakis）和吉約姆·西澤龍（Guillaume Cizeron）2019年在白俄羅斯舉行的歐洲花樣滑冰錦標賽證明了守恆定律的影響（如上圖）
這些守恆定律已經通過實驗證明了在宇宙中的大範圍裡他們都是起作用的,這個大範圍從遙遠星系裡的黑洞一直到最小的旋轉電子。
與量子有關的補充
想像你自己在森林中有一個美好的徒步旅行。你在小路上遇到岔路，不過你無法決定到底走左邊還是右邊。通往左邊的小路漆黑但盡頭有美景；通往右邊的小路陽光明媚但路途崎嶇。你最後決定走右邊，但仍心心念念左邊那條路。在量子世界中，你兩條路都可以選擇。
對於量子力學系統（其中所有的東西都是完全與高溫和外部擾動分離），裡面的規則更是有趣。像是抽陀螺，舉個例子，一個原子可以保持順時針旋轉，亦或者保持逆時針旋轉。儘管和抽陀螺不像，它仍然可以保持[順時針旋轉]+[逆時針旋轉]的狀態。
量子系統可以加到一起也可以減去。從數學角度說，組合量子態的規則同樣可以被描述成向量的加減規則。對於這樣一個量子態組合，這個世界是疊加重合的。在奇怪的量子效應背後你可能聽說過雙縫實驗或者波粒二象性。
你決定迫使一個有[順時針旋轉]+[逆時針旋轉]疊加態的電子去得到一個準確答案。然後自由旋轉的電子要麼[順時針旋轉狀態]停止，要麼[逆時針旋轉狀態]停止。兩種結果的機率是很容易計算的（在手邊有一本好的物理書）。如果你的世界觀要求這個宇宙完全按照預測的方式運行，那這個過程內在的隨機性會讓你困擾。不過……這就是人生（實驗測試）
守恆定律和量子力學
現在我們把這兩個組合在一起，並將能量守恆定律應用到一對量子粒子中。
想像一對量子粒子（原子）從總數為100單位能量開始。你和你的朋友分開這一對粒子，各帶一個。你發現你有40單位的能量。通過能量守恆定律，你推斷你的朋友一定有60單位的能量。你一知道你自己的原子能量，一定也就知道你朋友的原子能量。即使你朋友一點信息也不告訴你，你也會知道。即使在你測量原子能量的同時你的朋友在星系的另一邊，你也還是會知道。關於它們沒什麼可怕的（一旦你認識到這僅僅是相關關係而不是因果關係）。
但是這一對原子的量子狀態可能更有意思。這對原子的能量可以被劃分成許多種可能的方式（當然，也符合能量守恆定律。）這對原子的組合狀態是一個疊加重合，舉個例子：[你的原子：60單位；你朋友的原子：40單位]+[你的原子：70單位；你朋友的原子：30單位]。
這是兩個原子的糾纏態。既不是你的原子，也不是你朋友的原子，在這個疊加態上能量的明確的。然而，由於能量守恆定律這兩個原子的性質是有關聯的：他們的能量合計總是等於100單位。
舉個例子，你測量原子發現它有70單位的能量，你可以確定你朋友的原子有30單位的能量。即使你朋友不告訴你任何信息，你也會知道。多虧了能量守恆定律，即使你朋友在星系的另一邊你也會知道你朋友的原子能量。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.cosmosmagazine-海苔色
如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除
轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處