1905年爱因斯坦给出了狭义相对论。按照狭义相对论，物体运动的速度不可能超过光速，因为当物体的运动速度趋近于光速时，物体的质量会趋于无穷大。推动着质量无穷大的物体以光速运动，需要无穷大的能量。宇宙中没有这么多的能量，故物体的运动速度不能超过光速。根据质能方程，能量和质量存在着当量关系，故能量的传播速度也不能超过光速。信息传递时需要有载体，故信息的传播速度也不能超过光速。
量子力学中用函数表示粒子的状态，如果两个或多个粒子构成了一个体系，描述这个体系的函数不能写成描述各粒子的函数的积的形式，这几个粒子就处在纠缠态。几个粒子处于纠缠态时，如果对其中一个粒子进行测量，另外的粒子会立即变为相应的状态。从描述粒子体系的函数中可以看出来，其他粒子的变化与时间及距离无关，意思是不论两个粒子距离多远，对其中一个粒子进行测量，另一个粒子会同时发生变化。这就是爱因斯坦说的“鬼魅般的超距作用”。爱因斯坦认量子纠缠时的超光速违背了相对论，这是爱因斯坦认为量子力学不完备的重要原因。
量子纠缠有理论基础，在实验中也早就实现了两个及多个粒子的纠缠。并且关于量子纠缠的速度也有很多测量数据，潘建伟的团队曾经测量出纠缠的速度至少比光速高出4个数量级。量子纠缠是真实存在的，并且在量子通信、量子计算领域已经有了应用。爱因斯坦的相对论早就成了现代物理学的重要基础之一，相对论也是没有问题的。
量子纠缠超过了光速，相对论好像又不允许存在超光速，量子纠缠和相对论是不是矛盾了？
量子纠缠的超光速在历史上的确让一些物理学家感到困惑，随着人类认识的深入逐步发现这两者并不矛盾。人类已经发现了很多超光速现象，并对那些现象进行了深入研究。相对论并非不允许超光速，而是不允许物质、能量、信息的传播速度超过光速。在量子纠缠的超光速中，并不存在物质或能量的传播速度超过了光速，而且纠缠本身并不传递信息，信息的传递并没有超过光速。
和爱因斯坦就量子力学争论了几十年的玻尔对量子纠缠有自己的解释。在玻尔看来，当两个或多个粒子处于纠缠态时，这几个粒子就不再是互相独立的个体，而是一个整体。对其中一个粒子进行测量时，整体在跟着发生变化，这个变化中没有信息从一个粒子传到另一个粒子，故量子纠缠并没有违背相对论。相对论和量子纠缠都是重要的科学理论，两个并没有矛盾。
评论列表