陆朝阳：在量子世界里，孙悟空的分身术、筋斗云有没有可能？｜2021腾讯青少年科学小会演讲( 四 )

我们可以用另外一个例子直观的感受一下。比如说，把你放到一个迷宫里面，这个迷宫有100万个出口。如果你只有自己一个人的话，平均要尝试50万次，你才能找到出口在什么地方。但是假设你是孙悟空的话就不一样了，你可以把自己变成100万个分身， 100万个人一起去，这样的话可以更快地得到问题的求解。

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我们刚刚讲到，原子或者电子是从红色和蓝色两个入口一起进去的。有很多青少年朋友会非常的不服气，因为我们说好奇心和质疑是推动科学进步的动力。他会说，那如果我拿一只眼睛就盯着两个狭缝看一下，我就想知道，它到底从左边过去的还是从右边过去的。
这个时候一个更加奇怪的现象就出现了，当没有观测的时候出现的是这么一种干涉的条纹。但是一旦有观测，一旦你知道电子是从哪边过去的，这个现象又消失了，又回到了我们所熟悉的经典世界里的现象。
所以这是一个更加奇怪的现象。也就是说，我们知道在经典世界里面桌子上放一瓶水，你去看它和不看它，它都是一瓶水，它不会有什么变化。但在量子世界里面，我们可以看到这种观测的行为会反过来影响物理状态本身。我们就可以看到，这跟牛顿力学是很不一样的。
我们知道在牛顿力学里面，之所以我们今天考试有个标准答案，是因为我们从一个初使条件，就可以很精确的计算出之后所有的运动状态。

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但是我们可以看到，在量子世界里面，我们一些主观的行为，我们去观测，这里面有没有信息的泄露，有没有意识的一种介入，都会反过来影响物体本身的状态。
观测会不可避免的引入扰动——我们现在正在做量子保密通信就是基于这么一个物理原理。在2016年8月16号，世界上首颗量子通信实验卫星“墨子号”在中国九泉升空。墨子号升空之后，我们已经非常成功的完成了相关科学实验，比如说从墨子号上面我们可以发两个纠缠的光子下来，这两个纠缠的光子相距1200公里之后，我们去看看这两个光子会发现，一个光子的状态会瞬间影响另外一个光子的状态，这个是另外一个非常奇妙的现象，叫做“量子纠缠” 。青少年朋友可以继续去了解一下。

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我们今天所讲的重点其实是量子计算。因为今天量子通信已经慢慢走向实际的应用，但量子计算还处于一个基础研究攻关的阶段。因为我们需要操纵大量的高精度的量子比特，在量子通信里我们每次只要传送一个光子就够了。但量子计算里我们可能最终需要几百万、几千万个量子比特。