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量子是什么東西,究竟什么是量子( 四 )

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01 量子態量子并不是某種特殊的粒子，量子更常用的說法是量子態，或者叫做量子狀態，是指某一個微觀粒子處于某種狀態時，稱之為處于一個量子態 。什么量子態，簡單的說，當一個微觀粒子的某個屬性處于一種不確定的狀態時，接本上就可以說這個粒子處于一個量子態 。什么事不確定？舉個例子，我們想要看看一個電子目前處于那一個軌道上運行，按常理，他應該處于某一個確定的軌道上圍繞原子核轉 。
但實際情況時，我們每次測量，這個電子的位置都不一樣，一會在這個軌道，再測量一次就會跑到另外一個軌道上去了 。這種奇特的現象我們用量子態來表示 。也就是說，量子態是描述一個粒子處于某個狀態下的概率 。只有在被觀測后，粒子最終狀態才最終確定到某一個狀態，即，以一個概率進入一個狀態 。我們不看這個粒子，它是一個不確定的狀態，我們看了這個粒子后，這個粒子會進入某一個狀態，也可能進入另外一個狀態，這些狀態選擇由概率控制，是一個隨機的過程 。
因此，我們說，量子其實是微觀粒子所處的狀態 。02 如何觀測到量子態既然量子只是微觀粒子的一種狀態，那么我們如何觀測到量子態呢？其實我們沒有辦法直接觀測到一個粒子的量子態，我們只能通過觀測把粒子所處的位置記錄下來，通過統計1萬次或1百萬次觀測粒子所處的位置來大致獲得粒子處于不同狀態的概率分布圖 。比如，我們想觀測氫原子的一個電子的量子態時，通常是想辦法記錄下來一個電子的速度、位置，但這幾乎是不可能的事情，我們在大多數時候只能借助薛定諤波函數來模擬原子內部量子形態 。
直到最近，2013年，來自荷蘭的科學家才首次直觀地記錄下來一個電子的量子態形態 。他們借助一種光學設備將氫原子中的電子映射到一個底片上，借助光學干涉的原理保留了電子的狀態，從而將氫原子中電子的狀態記錄在一個2維底片上 。但是氫原子中的電子是3維分布的，所以，真正獲取電子的量子態分布還是一個難解的科學挑戰 。
03 如何觀測到量子糾纏態最后，量子效應最奇特的現象是量子糾纏態 。所謂量子糾纏，是兩個粒子被關聯起來后，進入到一個量子糾纏態，兩個量子必須處于相同的某一個狀態 。也就是說，一旦我們去觀測兩個粒子中的任何一個，得到一個確定的狀態，那么另一個粒子也必然處于同樣的一個狀態，無論這兩個粒子相隔多遠 。量子糾纏態主要用光子來做實驗觀測，科學家通過一個激光發射器發出一系列光子，經過一個特殊晶體后，會有一對光子形成糾纏態，把兩個光子送入兩個不同的路，這樣兩個光子就會天各一方 。
誰能告訴我，量子是什么，量子是不是偽科學？
量子是一個物理學的名詞，在科學界是真正的科學，現在的很多科技成果包括大家玩的手機、用的網絡，都離不開量子力學 。在科學界對量子力學沒有爭議，有爭議的是關于量子糾纏的理論，到現在都無法統一意見，但越來越多的驗證顯示理論是正確的 。由于量子力學是比較高端的科學，需要擁有很豐富的物理學基礎才能入門理解，比如說至少大學理科生的水平，所以世界上一般高等教育以下的平民百姓很難理解，然后很容易在某些人的誤導下認為量子力學是偽科學 。
由于一般民眾的科學素養差異很大，分不清楚早已成為現實科技的量子力學和爭議很大的量子糾纏，所以不少人一股腦的認為凡是量子都是騙局 。對于某些國學派，量子是跟道家、陰陽八卦有關的 。對于某些宗教界人士，量子是跟佛學或者其它宗教有關的 。對于某些（無良）商人來說，量子是一個黃金商機，可以生產量子鞋墊、量子內衣，可以開發量子促讀法 。

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