相对论发表已经100多年了，自始至终都牢牢占据了物理学半壁江山，与相对论相关的研究更是斩获了大量诺贝尔物理学奖。在爱因斯坦那个年代，无论是星系光线的偏转，水星近日点进动，还是质能方程与原子弹都一次次证明了相对论，这是背景！
图：爱丁顿发现星系光线偏转，证明了广义相对论时空弯曲
爱因斯坦提出量子纠缠
量子纠缠的速度的确超光速，目前来看量子纠缠的速度可能没有任何限制，这不是和相对论相矛盾吗？是的，爱因斯坦的狭义相对论中明确表示了任何静态质量不为零的物质无法达到光速，更别说超过光速，那么量子纠缠是怎么回事？
图：爱因斯坦与波尔
量子纠缠代表着量子力学，光速不可超越代表着相对论，既然它们互相矛盾，那么就有一个理论错了！这是大多数人的想法，其实这也是爱因斯坦的想法，因为量子纠缠就是爱因斯坦先提出来的。他的目的就是想通过与相对论出现矛盾来证明波尔的理论是错的！那么到底谁错了？
孤立的粒子
图：波粒二象性
要明白量子纠缠，首先要明白量子的特性，这里不一一展开讲了，最核心的是“波粒二象性”。当大多数人听到量子纠缠时考虑的都是两个粒子，怎么怎么样。薛定谔基于爱因斯坦提出量子纠缠《EPR悖论》（当时还是悖论）是这么描述的：两个耦合粒子，当它们彼此不再耦合之后，却依然维持着一定的关联。
从这个描述来看，可以发现无论是爱因斯坦，还是薛定谔都是从粒子的角度去看待这个问题的。爱因斯坦更是讽刺地称此为“鬼魅般的超距作用”。2017年，我国的墨子号量子科学实验卫星成功上天，将两个耦合的光子分别发射到两地，这种鬼魅般的作用在1200公里内依然有效。
图：墨子号量子科学实验卫星
爱因斯坦的量子纠缠例子
那么大家是否忘记了什么？光子同时具有波的性质，也具有粒子的性质，它们是两个粒子，但它们也相互具备波动性呀！如果你理解了这点，那么量子纠缠的问题，其实就很容易理解了。下面我举例说明一下量子纠缠：
我们假设小红和小明相互纠缠，无论多远都互为相反的状态。一个在火星，一个在地球。当你到火星上的小红家敲门发现小红在家，那么你就能瞬间推断出在地球上的小明必然不在家。
划重点：小红在不在家的状态并不是我们能决定的，而是我们去敲门(测量)。这就是量子纠缠，不过粒子之间状态并不一定非要相反。也可能相同，比如你发现小红在家，那么瞬间知道小明也在家。还有一点就是纠缠并不是只能两个粒子纠缠，多少粒子都可以相互纠缠。例如：谷歌说它的量子计算机纠缠数高达53个。
现在问题来了，爱因斯坦认为敲小红家的门，也就是对粒子进行了测量，如果粒子从叠加态突然坍缩成一个状态，它必然要传递信息给另一个粒子告知自己的状态，然而这个过程由于距离遥远是无法达到瞬时的，除非超光速。如果超了，那么相对论就错了，而考虑最开始我们提到的前提背景，你就知道其实爱因斯坦本意是想依此来对抗哥本哈根学派的量子力学理论。在现代，物理学家做了大量实验都证明量子纠缠并没有错，并且纠缠的速度即使是最慢的实验也远远超过了光速。
现代的量子纠缠粒子
两个理论都是经过大量的实验证明，谁也错不得。其实答案我在上面已经给出来了——波粒二象性。爱因斯坦和薛定谔把纠缠的粒子当作两个孤立的粒子，就像把小红和小明当作两个需要靠信息传递来获得对方消息的个体，传递消息就需要涉及到光速问题。
图：为互为相反的一个整体
我们换一个例子：小红和小明是具备某种关联的整体，例如他们是有朋友关系，这种关系一个巴掌拍不响，小红还在火星，小明还在地球，但有一天小明因为一些事情决定与小红绝交，于是这个整体被瞬间打破了，朋友的联系瞬间就没有了。因此如果你测量发现一个粒子已经向与另一个粒子“绝交”，于是你可以瞬间判断那个粒子和他已经不是朋友的状态。这样的关系是瞬间生效的，不需要光速来进行传递。
波函数
当我们用波动方程来表述两个纠缠粒子的状态时，我们得到的结果是它俩是一个波，即同一个系统的两块，具有一定的内在关系，而不是两个毫无关联的个体。用一个不太恰当的比喻，当你没进屋时，不知道家里的灯是开着还是关着，但是开关与灯是一个系统，屋里此时属于亮与不亮的叠加态，当你推开门的一刹那，发现灯是开着的，那么你必然可以推断出开关是处于“NO”的状态，而不是“OFF”的状态，不要去考虑他们之间的电磁的传导，那属于经典信息，经典信息是无法超光速的，而量子信息是可以的，它的函数是一个波，这就是量子纠缠的原理。
