量子纠缠能达到光速10000倍，难道相对论错了吗？

摘要：“相隔千万光年的两个量子，一个状态改变，另一个能瞬间同步变化”，量子纠缠的“超距作用”，曾让爱因斯坦质疑其为“幽灵般的超距作用”，却被近百年的实验反复证实。

“相隔千万光年的两个量子，一个状态改变，另一个能瞬间同步变化”，量子纠缠的“超距作用”，曾让爱因斯坦质疑其为“幽灵般的超距作用”，却被近百年的实验反复证实。

2015年荷兰代尔夫特理工大学的实验更测算出，其作用速度至少是光速的10000倍，彻底突破经典物理的“光速限制”认知。但这一现象并非无迹可寻，量子纠缠的产生，本质是量子世界“叠加态”与“整体性”的必然结果，而非经典物理中“信号传递”的逻辑。

理解量子纠缠的第一步，是弄清楚一个关键事实：量子纠缠的超光速，不传递任何信息或能量，因此完全不违背爱因斯坦相对论中“任何携带信息的物质无法超光速”的核心规则。

在经典世界中，物体间的相互影响需要“中间介质传递信号”，比如光从太阳传到地球需要8分钟，声音在空气中传播有固定速度，这个过程必然受光速限制。但量子纠缠截然不同：处于纠缠态的两个量子，更像“一个不可分割的整体”，它们的状态不是各自独立的，而是共享同一个量子状态。当我们测量其中一个量子时，本质是“打破了这个整体的叠加态”，另一个量子的状态会瞬间确定，这个过程没有“信号从A传到B”，更像是“看到一双手套是左手套，就知道另一只是右手套”，不存在“传递”的耗时。

量子纠缠的产生，离不开量子世界的两个核心特性：量子叠加态与量子整体性，这是它区别于经典物体的关键。

首先是“量子叠加态”：在未被测量前，量子的状态是“多种可能的叠加”。比如一个光子的偏振方向，可以同时是“水平”和“垂直”的叠加；一个电子的自旋状态，能同时处于“上旋”和“下旋”的叠加，这种“同时存在多种状态”的特性，是经典物体完全不具备的。

而当两个量子通过特定方式相互作用后，它们会失去“个体性”，进入“共享的叠加态”，此时我们无法单独描述其中一个量子的状态，只能描述两个量子组成的“整体状态”，这就是量子的“整体性”。举个例子：两个纠缠的电子，它们的自旋状态必然是“一个上旋、一个下旋”的叠加，在测量前，我们不知道哪个是上旋；但只要测量其中一个（比如发现A是上旋），整体叠加态会瞬间“坍缩”，另一个会立刻确定为下旋，无论两者相距多远。

简单说，量子纠缠不是“两个独立量子的远程通讯”，而是“两个量子本就是一个整体，测量只是揭示了整体的状态”，这种“整体性”，正是纠缠产生的根本原因。

为何速度超光速10000倍？本质是“非局域性”。

2015年的实验中，科学家将两个纠缠光子分别发送到相距1.3公里的两个实验室，测量发现：当其中一个光子的状态被确定时，另一个光子的状态变化时间小于10的负7次方秒也就是0.1微秒。按此计算，其作用速度至少是光速的10000倍，且实验排除了“光速内信号传递”的可能。