薛定谔的猫，既死又生？
整理｜陈 冰 绘制｜刘绮黎
物理学四大神兽分别是缩地成寸芝诺龟、预言先知拉普拉斯兽、扭转时空麦克斯韦妖和超越生死薛定谔的猫，分别对应着微积分、经典力学、热力学第2 定律和量子力学。芝诺的乌龟时空双修能缩地成寸，拉普拉斯兽明察大道推演万物，麦克斯韦妖操控万物逆转阴阳，薛定谔的猫能制造宇宙超越生死。这四大神兽亦正亦邪，它既给聪明的科学家带来困扰，也给企图进化成神的人类指明了道路。
今天，就让我们来认识一下这只既死又生的薛定谔猫。
什么是量子?
经典世界
牛顿力学、电动力学、确定、规律
量子
不确定、概率、随时变化、无法预知
量子这些神奇的特性，可不是花拳绣腿，世界各地的科学家们正在深入研究，希望利用量子这种特性，研发出各种各样的量子器件，为我们服务。
中科院院士、中科院量子信息重点实验室
郭光灿：
凡是运动规律遵从量子力学那些客体，统统叫量子。量子会给我们很多新奇的体会，这些量子世界和经典世界所不同的所有的性质，我们统统叫它量子性。比如说不确定性、概率性，还有量子纠缠、量子不可克隆等等。
量子器件
量子计算机、量子存储器、量子液晶管、量子阱激光器、量子效应器件
量子的三大神秘特性
叠加
薛定谔，量子力学的奠基人之一。他发现了量子力学中最核心的方程——薛定谔方程，从而获得了1933 年诺贝尔物理学奖。也正是通过这个方程，物理学家们发现在量子的世界中粒子是可以同时存在于很多地方。著名的“薛定谔的猫”处于50% 生和50% 死的叠加状态就是源于这个道理。
实验大概是这样的，把猫放进一个不透明的盒子里，盒子连接到一个包含放射性原子核和有毒气体的实验装置中。如果原子衰变了，毒气瓶会被打破，盒子里的猫会被毒死。要是原子核没有衰变，猫就好好活着。
根据量子力学理论，原子核处于衰变和未衰变的叠加态，所以这只猫就进入了一种“既生又死”的状态……
量子计算机就是利用这种同时处于开和关的叠加状态而设计出来的。它的基本元件构成的开关可以既是开的，同时也是关的，从而让计算能力呈指数级增加。
测量
海森堡不确定性原理。海森堡指出，在微观世界里，根本无法同时测出物体的位置和动量。也就是说，我们不可能同时将微观世界某个物体的位置和速度同时测准，因此也就无法精确地算出它们未来的运动情况。
据此推论，单个量子也是不可复制的。因为要复制单个量子，就只能先做测量，而测量必然会改变量子的状态。量子密码就是根据这个特性产生的。一旦有人窃听——量子被干扰了，就会发生改变。所以，量子密码的安全性非常之高。
纠缠
粒子1 变成什么，粒子2 也同时变成了什么。两者总是同步变化，这种现象就叫作“纠缠”，这样的状态称为“纠缠态”。处于纠缠态的两个粒子是一个整体，无论它们相距有多远，当你对粒子1 进行测量的时候，粒子2 同时发生变化，也就是我们俗称的“心灵感应”。
由于量子具有不可复制、不可再分、量子态一经测量就会发生改变的特性，这就可以定义未来的通信方式，让量子通信拥有绝不泄密的本领，远远超过现在的通信方式。
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