要理解神秘的量子糾纏，首先要理解神秘的量子現象。
無論妳研究什麽行業，妳大概都聽說過奇妙的量子現象。如測不準原理、薛定諤的貓等等日常生活中看似不可思議的東西，其實都存在於微觀的量子世界中。
很多人把聽起來很奇怪的量子論當成天書，從而遠離它。有人感嘆:“量子力學太不可思議了，我不懂，暈！”
不懂量子力學，就會頭暈。這是非常正常的反應。聽聽獲得諾貝爾物理學獎的偉大物理學家費曼的名言。費曼說:“我想我可以有把握地說，沒有人懂量子力學！”量子理論的另壹位創始人尼爾斯·玻爾也說:“如果有人對量子理論不困惑，他就是不理解它。”。“既然費曼和玻爾都這麽說，我就更不敢吹牛了。
所以，我們暫時不要指望‘理解’量子力學。這壹系列文章的目的是使我們能夠更多地了解量子力學。因為量子力學很神秘，但卻是科學史上經過最精確檢驗的理論。它經歷了100多年的艱難歷史，達到了人類智慧旅程的最高成就。作為壹個現代人，如果妳對量子力學壹點都不‘了解’，就好像妳沒有上過網，沒有寫過郵件壹樣，可以算是人生的壹大遺憾。
剛才提到量子現象的時候，我們談到了‘薛定諤的貓’，我們的討論可以從這個開始。
E.薛定諤(1887-1961)是奧地利著名物理學家，量子力學的創始人之壹。1933獲得諾貝爾物理學獎。量子力學中描述原子、電子和其他微觀粒子運動的薛定諤方程是
所以，首先我們需要知道，什麽是‘疊加態’？
根據我們的日常經驗，壹個物體在某壹時刻總會處於固定的狀態。比如我說:我女兒現在在客廳，或者我說:我女兒現在不在客廳。無論是在還是不在，兩個狀態，必須是其中之壹。但是，在微觀量子世界，情況就不壹樣了。微觀粒子可以處於所謂的‘疊加態’，這是不確定的。例如，電子可以同時位於兩個不同的位置:A和B，即電子都在A中而不在A中..電子的狀態有‘在場’和‘不在場’，兩種狀態按照壹定的概率疊加。電子的這種混合狀態被稱為‘疊加態’。
聰明的讀者會說:“我女兒這會兒要麽在客廳，要麽不在客廳。看壹眼就清楚了。電子在A裏，或者不在A裏，妳測量壹下不就知道了嗎？”沒錯。當我們測量電子的狀態時，電子的疊加態不再存在，而是“坍縮”為“在A中”或“不在A中”，這是兩種狀態中的壹種。但是，微觀和宏觀的區別在於觀察之前。女兒不在客廳，在觀察前就已經成為事實，不以‘看’或‘不看’為轉移。但坍縮前的微電子狀態是沒有定論的，也不是坍縮決定的，直到測量出來。這就是微觀世界量子疊加態的奇妙之處。
雖然量子現象看起來很神秘。而量子力學的結論早就被多方面的實驗所證實，被學術界所接受，並應用於各個領域。量子物理學對我們的現代日常生活有著巨大的影響。基於此，電子革命和光學革命把我們帶入了今天的計算機信息時代。可以說，沒有量子力學，就沒有今天的所謂‘高科技’產業。
如何解釋量子力學的基本理論，還是見仁見智。這也深深困擾著它的創始人，包括偉大的愛因斯坦。微觀疊加態的特征與宏觀規律如此不同，以至於薛定諤等物理學家都想不通。所以薛定諤在1935發表了題為《量子力學的現狀》的論文。在論文的第五節，薛定諤整理了壹個“薛定諤的貓”的理想實驗，試圖把微觀的不確定性變成宏觀的不確定性，微觀的困惑變成宏觀的悖論，以引起大家的註意。果然！物理學家壹直在爭論這個悖論。
以下是‘薛定諤貓’的實驗描述。
把壹只貓放在壹個封閉的盒子裏，然後把盒子和壹個裝置連接起來，這個裝置裏面有核和有毒氣體設施。想象這個原子核有50%的幾率衰變。當它衰變時，它會釋放出壹種粒子，這種粒子會觸發毒氣設施，殺死貓。根據量子力學原理，這個原子核在不被觀測時處於衰變和未衰變的疊加狀態，所以可憐的貓相應地應該處於‘死’和‘活’的疊加狀態。死了還是活著，死了還是活著，狀態是不確定的，直到有人打開盒子去觀察。
實驗中的貓可以和微觀世界中的電子(或原子)相提並論。在量子理論中，電子可以處於兩種狀態(0和1)的疊加狀態，而不是固定狀態。如果把疊加態的概念應用到貓身上，也就是說，疊加態的貓是半死不活，死而復生。
量子理論認為，薛定諤的貓如果不打開蓋子觀察，就是‘死’和‘活’的疊加。這只貓會壹直處於同時是死是活的疊加狀態。這與我們的日常經驗嚴重相悖。壹只貓，要麽死，要麽活，怎麽可能不死不活，半死不活？不要小看這個聽起來很荒謬的理想物理實驗。它不僅在物理學上有重要意義，在哲學上也有重要意義。
說到哲學，聰明的讀者又會笑了，因為在古代哲學思想中，這種似是而非、模棱兩可的說法並不多見。這不就是辯證法的思想嗎？妳中有我，我中有妳，壹是二，二是壹，二是壹，天人合壹，以此類推，如此而已。
這是真的，這也是為什麽有人拿薛定諤的貓做比較:男女在開始戀愛之前，不知道結果是好是壞。這個時候，戀愛的結果可以看作是好與壞的混合疊加。如果妳想知道結果，唯壹的辦法就是嘗試，但是只要妳嘗試了，妳就改變了原來的結果！
無論從人文角度如何解讀和理解薛定諤的貓，人們還是覺得量子論聽起來有點奇怪。有的讀者可能會說:“妳拖了我半天，我還是不懂量子力學！”
還好，剛才我們給讀者打了預防針不是嗎？沒人懂量子力學，包括薛定諤自己！薛定諤的本意是用“薛定諤貓”實驗的荒謬結果來嘲笑哥本哈根學派對量子力學的概率解釋和薛定諤方程引入的“波函數”概念，但實際上，這個假設性的實驗已經讓薛定諤站到了自己基礎理論的對立面。難怪物理學家會可笑地談論薛定諤。
到目前為止，我們已經解釋了很久薛定諤的貓實驗的來龍去脈，但是還沒有提到薛定諤的女朋友。那就趕緊補上這個八卦，免得讓讀者失望。
薛定諤應該有非凡的個人魅力，魅力四射，女朋友眾多。否則，它怎麽會啟發紐約的劇作家馬修·威爾斯(Matthew Wells)寫壹部舞臺劇，名為《薛定諤的女朋友》(Schrodinger's女朋友)？
以下是這部舞臺劇2001到2003年在舊金山和紐約演出時的劇照和海報。
薛定諤的女朋友是壹部關於愛情、性和量子物理的另類浪漫喜劇。劇作家馬修·威爾斯(Matthew Wells)從未接受過高中課程以外的科學教育，卻癡迷於物理學的奧秘。他說:“我永遠不會涉足數學，但我發現它背後的概念，願景和類比，如此迷人！”"
舞臺劇裏有壹段很有意思的話:“是漲落-粒子的二元性更難還是妻子-情人的二元性更難？”據說薛定諤有很多情婦和私生子，身邊也有很多知己。薛定諤的女朋友像薛定諤的貓壹樣捉摸不定，薛定諤的婚戀觀像他的物理理論壹樣卓爾不群。有人說薛定諤是個‘多情種子’式的人物。雖然他有很多情婦，但他真心實意地愛著壹個女人。或許我們可以用量子力學的語言來打個比方:薛定諤的感情和性生活總是處於壹個包括很多本征態的復雜疊加態。在壹定的時間內，當疊加態‘坍縮’到某個本征態時，薛定諤就倒在了女朋友的懷裏。
然而，在薛定諤的眾多女友中，有壹個很不尋常的神秘女人，她成為了這部舞臺劇的女主角。
1925年聖誕節前，薛定諤像往常壹樣去美麗多雪的阿爾卑斯山度假，但這次陪他的不是妻子安妮，而是壹位來自維也納的神秘女友。薛定諤的女朋友很神秘，直到80多年後的今天，也沒有人核實她的身份。她不是研究人員所知的薛定諤的情婦。無論如何，在這對夫婦的婚禮期間，神秘的女孩極大地啟發了薛定諤，使他驚人地保持了壹種極具創造力和洞察力的狀態。因此，物理學家說，薛定諤的偉大工作是在他壹生中壹個充滿激情的時期完成的。薛定諤本人並不否認這壹點。他認為，通過觀察這位引人註目的女性，他找到了困擾科學界的看似矛盾的波粒二象性的關鍵。果然，在接下來的壹年裏，薛定諤連續發表了6篇量子力學的主要論文，提出了著名的薛定諤方程。所以，我們在享受量子力學帶來的輝煌科技成果的同時，也應該感謝這個神秘女孩的貢獻。
總結壹下，就是‘薛定諤的神秘女友’，激發了薛定諤的想象力和靈感，使他建立了微觀世界粒子波函數所遵循的薛定諤方程。然後，薛定諤不同意哥本哈根對波函數的解釋，設計了‘薛定諤的貓’的思想實驗。用薛定諤自己的話說，他想用這個“魔鬼般的裝置”讓人聞出來。薛定諤說:妳看，如果妳把波函數解釋為粒子的概率波，就會得出壹個荒謬的結論:壹只貓既是死的，又是活的。所以概率波的說法是站不住腳的！
這只貓真的讓人毛骨悚然，相關的爭論延續至今。就連當今偉大的物理學家霍金也曾憤怒地說:“我壹聽說薛定諤的貓，就跑去拿槍，想用槍打死它！”
在宏觀世界裏，死貓和活貓是不可能存在的，但是很多實驗都證實了微觀世界裏疊加態的存在。總之，通過薛定諤的貓，我們知道了疊加態及其在測量時的坍縮。
疊加態的存在是量子力學最大的謎團，是量子現象之謎的根源，也是我們理解量子力學的關鍵。
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