文／檸檬

你是否曾經遇過這樣的情況？和朋友玩猜拳時，每次出拳相同；或者當雙胞胎哥哥在感冒時，妹妹也感到不舒服。這些看似巧合的現象，讓人想起量子物理世界裡一個令人著迷的現象—— 量子糾纏。

心電感應 遠距默契



想像有兩顆小球，分別稱為A球與B球。在我們熟悉的日常生活中，當兩顆小球被分開後，它們的行為是獨立的：A球向左滾，不會影響到B球的動作。但在量子的世界裡，事情卻大不相同。如果我們通過特殊方法讓這兩顆小球產生「量子糾纏」，那麼無論它們之間的距離有多遠，當我們測量A球的狀態時，B球的狀態會立刻與之對應。也就是說，當A球被觀察到向左滾時，B球一定會向右滾，像是一對彼此「心電感應」的雙胞胎。

更驚奇的是，在我們觀察這兩顆小球前，它們的狀態並不是固定的，而是處於一種叫做「量子疊加」的奇妙狀態中。簡單來說，在觀察之前，A球和B球可以同時是「向左」與「向右」的混合，只有當我們實際測量其中一顆小球時，它的狀態才會被確定，而另一顆小球的狀態也會同步確定。

我們日常生活中的物體狀態是固定且可以預測的，比如一張椅子會在房間裡，或是不在房間裡，一顆蘋果不是紅的就是綠的。然而，在量子的微觀世界中，粒子的狀態可以同時處於多種可能之中，這種現象被稱為「量子疊加」。

性質共享 顛覆直覺



然而，科學家們強調，量子糾纏並不違反愛因斯坦的相對論，反而更像是一種粒子彼此共享的「性質」，這些性質早在粒子糾纏時就已經被共同決定。例如有兩位朋友事先約好：如果一人穿紅衣，另一人一定穿藍衣。無論他們相隔多遠，只要看到其中一人穿紅衣，就能確定另一人穿藍衣。

量子糾纏還在科學與技術領域展現出了巨大的應用潛力。傳統通訊可能會遭到竊聽，但如果使用量子通訊，任何竊聽行為都會立即改變糾纏粒子的狀態，讓通訊雙方察覺，從而確保資訊的絕對安全。量子糾纏是量子物理中最奇妙的現象之一，不僅顛覆我們對距離與時間的直覺理解，也為未來的科技創新打開新的大門。