|那些年被量子力学收的智商税，都是没文化的脑子进的水

本文插图
继纳米、石墨烯之后，量子成为某些商家赚钱牟利的法宝。
还记得“量子波动速读”吗？

本文插图
相关培训机构宣称，基于“量子纠缠” ，孩子学会“量子波动速读”后，就可以5分钟读完10万字的书、闭着眼也能感知书里的内容，读完可以完整复述内容。

本文插图
真能如此，岂非人人翻翻书就能吊打读了一辈子书的唐宋八大家了？

本文插图
然而就是这样一个很容易驳倒的谎言，千千万万个望子成龙的家长们却带着他们的孩子深陷其中，心甘情愿地被培训机构收割不菲的智商税。
还好，教育部及时叫停，避免了更多家长上当受骗，而此闹剧也算告一段落。

本文插图
或许有人会想这样的骗局顶多骗骗家长，我怎么可能上当呢？

本文插图
真的是这样吗？
在“量子”这一概念横行于世的时候，大概很少有人能够幸免于难。毕竟，从日常生活中常见的眼镜、手机贴膜、袜子到专业性比较强的各类仪器，量子正在被不少生意人用来包装自己的产品，当成招揽生意的旗号。
随便打开一个购物网站，输入“量子”二字，与此关联的产品即有上百种：量子水、量子内裤、量子眼镜、量子反辐射贴膜、量子隐身衣、集量子和石墨烯技术为一体的袜子，还有各种神乎其神的量子疗法、量子保健品......

本文插图
量子手机膜，功能可齐全了，有量子修复层能够修复划痕，有量子防爆层可以慢回弹防爆，还有量子疏油层、感应层.....总之，拥有了它似乎就再也不怕手机屏碎掉了呢~

本文插图
量子假睫毛，声称拥有量磁科技，有着普通假睫毛五倍的吸附力，能够半年不掉......

本文插图
量子老花镜，不仅有抗蓝光功能，还能释放“负氧离子”......

本文插图
量子内裤，据说有量子芯片，可以利用量子能量波的功效调节人体问题，还能快速瘦下来......

本文插图
......
林林总总这么多产品，你能保证从来没有中过招吗？

本文插图
而这些骗局的背后，其实都是所谓的商家利用大众的信息、知识盲区对缺乏了解之人进行的一场降维打击而已。
普通民众和量子力学，中间隔着无数个科研门槛，他们就像是牵牛织女星一般分隔两端，而“商家”就充当了他们之间的联络人。
这些“商家”利用量子力学甚少人知、更少人懂的特点，随便打着他们也不懂的“量子”旗号，就收割着普通民众一波又一波智商税。分页标题
要想识破这些骗局，我们就要懂得最基础的相关知识。量子力学虽然是前沿科学，但基础性概念努努力我们还是可以的！

本文插图
所以，接下来，我们一起来重新认识一下量子力学吧~
从微观世界说起
相对论与量子力学被认为是现代物理学的两大基本支柱。相对论是描述研究宏观世界的基础理论，而量子力学则是描写微观世界的基础学科，许多物理学理论和科学，如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科，都是以量子力学为基础的。
我们知道，所有物质都是由分子和原子组成的，分子是由两三个或很多个原子结合而成的。而只有我们研究分子、原子的内部结构时，我们才能进入微观世界。那么，微观世界是什么样的？
初中物理告诉我们，原子是由原子核和外围的电子组成的，而原子核的半径只有原子的十万分之一左右，由此可见原子内部是何等的空旷。

本文插图
按照现代物理学理论，电子是一种基本粒子，是一个点，其半径为零。而原子核是由质子和中子构成，质子和中子都是由三个被称为夸克的基本粒子构成。也就是说，微观世界完全是空的！

本文插图
在宏观世界，我们说一切都是看得见摸得着的，而微观世界中我们只能说“色即是空，空即是色” 。
既然原子是虚空的，那么它又是如何构成坚如磐石的物质的呢？
现代物理学认为，粒子只是一个点，并不是一个实体。在宏观世界中体验到的实体感，是粒子之间相互作用的结果。虽然物质内部是虚空的，但是我们却不能像悟空那样穿墙而过，这是因为身体的原子和墙上的原子之间有排斥力。
而我们看到的各种物质，都是原子、分子之间通过相互作用自发建立秩序的结果。而量子力学，就是探讨粒子之间相互作用规则的学科。
海森堡不确定性原理
这一原理还有另一个名字——测不准原理。
1927年海森堡提出一个运动粒子的位置和它的动量（速度）不可被同时确定。如果精确测定位置，那么动量就会非常不准确；如果精确测定位置，那么粒子的速度就会非常不准确，即不确定性原理。

本文插图
如果我们想要把位置测得更准，那么就必须使用波长更短的光拍照，这样每个光子的动量更大。与粒子碰撞后，通过反射我们可以精确测定待测粒子的位置，而同时也一定会改变粒子的动量，因此，这两种物理量是不能同时精确测定的。
态叠加与量子坍缩
量子的态就是指粒子在空间中的状态，量子的态可以用波函数描述。量子的态是可以线性叠加的。
态叠加就是有几种本征态叠加在一起的粒子状态,此时这个状态是不确定的。只有当一个“测量”被进行的时候，才会呈现一个被测量到的状态，而这可能是它的任何一种本征态。
物理学有一个著名的电子双缝干涉实验，这一实验证明了光的波粒二象性。在此基础之上科学家们继续进行了其他一系列实验，结果发现一个电子在不被观测时可以同时通过两个缝隙，但一旦实时观测之后就会选择一个缝隙通过。
也就是说，电子在没有被观测的时候，是处于叠加态，就是没有客观的确定状态，但是一旦被观察，就会坍缩成固定状态。

分页标题
本文插图
再形象一点，当我们谈及某一物体时，我们通常认为它的空间位置是绝对客观，不以人的意志为转移的。比如，关在盒子中的粒子它是在左侧还是右侧？按照经验，粒子肯定是两者必居其一，但量子力学则认为粒子在左侧又不在左侧，在右侧又不在右侧。
如果我们想知道粒子究竟在何处，就必须要打开盒子或者通过设备确定，而这个举动就是观察。一旦我们观察了，粒子的位置就确定了——左侧和右侧必居其一。那么粒子这一不确定的状态即为态叠加，我们一观察状态确定了，这就是量子坍缩。
量子纠缠
在量子力学里，当几个粒子在彼此相互作用后，由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质，无法单独描述各个粒子的性质，只能描述整体系统的性质，则称这现象为量子缠结或量子纠缠。
量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象；在经典力学里，找不到类似的现象。

本文插图
纠缠的粒子
换种说法，我们如果能把同一个量子体系，或者一个颗粒衰变成很多粒子，让他们分散在宇宙各地，在未观测之前，我们永远不会知道这些粒子的状态。但是一旦我们观测了其中一个粒子，其他的粒子无论相隔多远也会瞬间“感知”并即刻调整自己的状态，与被观测的粒子状态相应。
量子纠缠所体现的非定域性是量子力学最神奇的现象也是最难以解释的现象之一，爱因斯坦曾将此现象比作“鬼魅版的超距作用” 。
量子通信
2020年6月16日，我国科研团队利用“墨子号”量子科学实验卫星，首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发，取得了量子通信实际应用的重大突破。量子通信，这一科学界最热门也是最前沿技术之一，再次出现在大众视野之中。

本文插图
量子通信具有绝对保密、通信容量大、传输速度快等优点，可以完成经典通信所不能完成的特殊任务。它主要包括两部分：一为量子密钥分配，二为量子态隐形传输。量子通信可以用来构建无法破译的密钥系统，因此量子通信成为当前世界瞩目的科技前沿。
量子通信的安全性主要依赖于量子密钥分发的安全性。而量子密钥的分发之所以会有如此高的安全性，是因为它同时利用了量子的两个特性，叠加性和不可复制性。

本文插图
叠加性是指量子可以是两种状态的叠加，普通生物的状态是单一的，要么是生，要么是死，而量子可以同时保持完整的破碎。

本文插图
这种特性决定了量子的不可复制性。如果量子密钥在传输的过程中被第三方接触了，那么密钥的状态就会立即改变，有可能向完整的方向改变，也有可能向破碎的方向改变，导致第三方无法得到正确的密钥。而接收双方也将同时得知第三方的介入，他们便可以重新生成密钥进行分发和接收。
可以说，此通信方法的确是非常理想且安全的通信方法，若能实现，通信技术将迎来新的革命性变革。但从理论到现实总是需要解决很多实际问题的，而我们正在这一路途之中。
量子计算机
20世纪80年代，物理学家费曼等人提出了量子计算机的概念。
量子计算机是一种可以实现量子计算的机器，是一种通过量子力学规律以实现数学和逻辑运算，处理和储存信息能力的系统，可以用来解决经典计算机无法解决的计算方面的问题。它以量子态为记忆单元和信息储存形式，量子计算的原理就是将量子力学系统中量子态进行演化结果。分页标题

本文插图
量子计算的基本理论包括量子比特、态叠加原理、量子纠缠与量子并行原理。
从理论上来说，量子计算机具有模拟任意自然系统的能力。除此之外，量子计算机在并行运算上的强大能力，让它有能力快速完成经典计算机无法完成的计算，而这种优势在加密和破译等领域有着广泛应用。因此，在未来，量子计算机将在天气预报、药物研制、交通调度、保密通信等诸多领域发挥重要作用。
和量子通信一样，虽然近年来量子计算机的研制进展迅速，但目前的量子计算机大都还处于原型状态。从实验原型到通用工具，我们还需要相当长的时间才能等来计算机的变革。

本文插图
综上所述，量子力学真的是非常非常尖端的前沿科学，我们弄清楚了量子力学的一部分原理、性质，但还有更多的现象是我们现在无法解释，还有待探索的。
我们对量子力学的理解和认识如此有限，这也直接导致了量子力学理论运用的有限性。目前，基于量子力学的应用研究主要集中在基础科学研究领域，比如前文所述的量子通信与量子计算机领域，而其他的，科学家们尚无暇顾及。
换句话说，量子力学相关理论现在还在云端，根本没有机会能够和日用品产生某种联系。所以，凡是打着“量子”旗号的，都是骗人的！看完这篇小科普，不要再交智商税了！

本文插图
今日活动

本文插图
小北的读者中有对量子力学感兴趣或有所了解的人吗？或者是曾经买过出神入化的量子产品？都在留言区和大家聊聊吧，小北将挑选2位幸运读者，赠出今天的主题图书《从零开始读懂量子力学》。

本文插图
-End-
编辑：山鬼黄泓
文字来源：
《从零开始读懂量子力学》
转载及合作请加微信：
BurningEmpty
大师身边宜聆教
未名湖畔好读书
不要再上当受骗了

本文插图
【|那些年被量子力学收的智商税，都是没文化的脑子进的水】