量子力学中有三个要点非常违反宏观世界的常识，我称之为“三大神秘”：叠加、测量和纠缠。在介绍这三大神秘之前，需要强调，量子力学的正确性有不计其数的实验证据支持。现代生活中几乎所有的材料和设备，如钢铁、塑料、药物、火箭、电视、磁共振成像，都要用到量子力学。所以量子力学在实践层面坚如磐石，其可靠性不逊于你能想到的任何其他物理理论，甚至更可靠。
第一大神秘：叠加。
量子力学有一条基本原理叫做叠加原理，说的是：如果两个状态是一个体系允许出现的状态，那么它们的任意线性叠加也是这个体系允许出现的状态。
现在问题来了，什么叫做“状态的线性叠加”？为了说清楚这一点，最方便的办法是用一种数学符号表示量子力学中的状态，就是在一头竖直一头尖的括号“|>”中填一些表征状态特征的字符。这种符号是狄拉克（Paul Adrien Maurice Dirac, 1902-1984）发明的，称为狄拉克符号。在量子信息中，经常把两个基本状态写成|0>和|1>。而|0>和|1>的线性叠加，就是a|0> + b|1>，其中a和b是两个常数。叠加原理说的就是，如果一个体系能够处于|0>和处于|1>，那么它也能处于任何一个a|0> + b|1>。对a和b唯一的限制就是它们的绝对值的平方和等于1，|a|2
假如把|0>当作你处于北京，|1>当作你处于巴黎，那么(|0> + |1>)/√2就意味着你同时处于北京与巴黎！这种状态怎么可能存在呢？在人类世界也许还没观察到，但在微观世界，叠加态是经常出现的，丝毫不足为奇。一个电子确实可以同时位于两个地方，有无数的实验证据证明这一点。至于宏观世界里为什么没见过一个人同时位于两处，那是另一个深奥的问题，相当于著名的问题“薛定谔的猫”，我们在本文中不做更多的讨论。
![[转载]那些否定量子通信的说法，为什么是错的？](http://i.guancha.cn/news/2016/09/22/20160920155253607.jpg "[转载]那些否定量子通信的说法，为什么是错的？")
第一大神秘：叠加。
量子力学有一条基本原理叫做叠加原理，说的是：如果两个状态是一个体系允许出现的状态，那么它们的任意线性叠加也是这个体系允许出现的状态。
现在问题来了，什么叫做“状态的线性叠加”？为了说清楚这一点，最方便的办法是用一种数学符号表示量子力学中的状态，就是在一头竖直一头尖的括号“|>”中填一些表征状态特征的字符。这种符号是狄拉克（Paul Adrien Maurice Dirac, 1902-1984）发明的，称为狄拉克符号。在量子信息中，经常把两个基本状态写成|0>和|1>。而|0>和|1>的线性叠加，就是a|0> + b|1>，其中a和b是两个常数。叠加原理说的就是，如果一个体系能够处于|0>和处于|1>，那么它也能处于任何一个a|0> + b|1>。对a和b唯一的限制就是它们的绝对值的平方和等于1，|a|2
假如把|0>当作你处于北京，|1>当作你处于巴黎，那么(|0> + |1>)/√2就意味着你同时处于北京与巴黎！这种状态怎么可能存在呢？在人类世界也许还没观察到，但在微观世界，叠加态是经常出现的，丝毫不足为奇。一个电子确实可以同时位于两个地方，有无数的实验证据证明这一点。至于宏观世界里为什么没见过一个人同时位于两处，那是另一个深奥的问题，相当于著名的问题“薛定谔的猫”，我们在本文中不做更多的讨论。
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