把一个 Bell 态的两个比特分别送到相隔很远的两个实验室。各自的记录单上都是 0 和 1 的杂乱序列,看不出任何规律。把两张单子并排一放,一行一行对过去:同号的比例是 100%。
单独看是噪声
取 Bell 态 (∣00⟩+∣11⟩)/2。A 端测到 0 的概率一半,测到 1 也一半;B 端一样。谁的单子都像抛硬币。可两边严格同步:A 得 0,B 必定得 0;A 得 1,B 必定得 1。
演示里 A 端固定在 Z 基,B 端可以转到任意角度 φ。φ = 0 时两边永远同号,相关度 100%。把 B 转到 90°,同号占比落到一半:配对就对不上了,关联归零。别急着说纠缠结束了——如果让 A 也一起转过同样的角度,同号又会回到 100%。关联没有消失,只是换了个方向去对。
先点「测 200 对」,再慢慢转 B 端的角度。
读数里的同号占比,是这一段的实测版:样本越多,它越贴近 100%。
「分开看是噪声」的准确含义
如果这个态能写成两个比特各自状态的乘积,A 就有一个独立的纯态,它的测量结果该有自己的规律。可对 ∣Φ+⟩ 来说,A 单独怎么测都是各一半——不管 B 那边做了什么、离得多远。关于 A 的一切,本地只能用「一半一半」概括,没有任何相位信息留在这里。
所以「分开看是噪声」不是说随机,而是说本地根本没有更多可谈的信息:不是 A 藏着什么没告诉我们,而是它的信息确实不在这里。
纠缠 的定义就落在这句话上:不能写成两个比特态的张量积。四项里少了两项,少掉的那部分不在任何一个比特身上,只在两者的关系里。
这种关联也不能当信号用。A 端测什么、测不测,B 端的本地统计都是 50/50;想看那个 100%,必须把两边的记录拿到一起比对,那需要一条经典信道。所以纠缠给的是关联,不是控制——把它当「心灵感应」,等于把联合分布的性质塞进单个比特。
✕A 端一测量,B 端立刻被通知,瞬间变成对应的值。
✓B 端的本地统计在 A 测量前后都是 50/50。变的只是两边记录的联合分布,而汇总联合分布必须靠经典通信。
「瞬间通知」把关联读成了因果。量子力学这里给的是相关性,而相关性要被看见,就得把两份数据放在一起。
一句话结论纠缠不是两个比特之间的一条隐形线,而是「这个态根本拆不成两份各自的东西」。拆不开的后果有两条:分开看只有噪声,一起看是完美相关;而后者得靠经典通信才用得上,所以它不能超光速传信。
01只拿 A 端的记录单来看,会看到什么?
解析 · 对 A 单独做 Z 基测量,两个结果各占一半,单看这张单子就是抛硬币。C 说「完全同步」是把联合分布错当成单边信息,不拿到 B 的数据就无法比对;B 的「先一串 0 后一串 1」是把随机序列误读成有规律;D 与 Bell 态的定义矛盾,两个结果各有一半概率。
02演示里把 B 端转到 90°,同号占比从 100% 落到一半。这说明了什么?
解析 · 旋转测量基会让两边的配对关系失效,但每一端的单边统计仍是一半一半,纠缠还在;让 A 也转过同样的角度,同号就会回到 100%。A 把「配不上对」读成了「没有关联」;C 混淆了换基测量与制备某个态;D 与事实不符,局部旋转只是换了测量基,不解开纠缠。
03如果 A 端临时决定测、或者决定不测,B 端记录单上的序列会怎样?
解析 · A 的选择只改变两边的联合统计,不改变 B 的单边分布;B 要想知道 A 测了什么,仍然得等一条经典信道。A 把相关当成了因果;C 与「单边永远各一半」矛盾;D 正好说反了——只拿本地数据读不出对方的选择。