叠加学堂superposition

纠缠不能传信:为什么「瞬时」是错觉

单边结果永远随机,所以传不了信息

反例6 分钟第 13 / 80 节更新于 2026-10-18

约定一套暗号:你那边测 Z 基代表 0,测 X 基代表 1;我这边只看自己的比特是 0 还是 1,就能读出你的消息。听起来天衣无缝——纠缠的两边不是「同步」吗?真做一次就会发现,收到的永远是抛硬币。

单边永远是抛硬币

Bell 态的一边,单独沿任何方向测,两个结果都各一半。关键在于这个「一半」不随另一边改变:你把 A 端测了、没测、早测、晚测、换基测,B 端的单边统计一动不动。

会变的是联合分布。以 ∣Φ+⟩|Φ+⟩ 为例:A 测 Z、B 也测 Z,同号率 100%;A 测 Z、B 测 X,同号率掉到一半。换成 ∣Ψ+⟩|Ψ+⟩ 那一类,Z 基下同号率会是 0。可这些数字都要两张记录单并排才读得出来。

下面这个演示把 A 端钉死在 Z 基,只让 B 端转角;你可以把它读成「A 端换了设置」的等价操作。

两端的联合测量
「同号占比」是两边合看的量。先把 φ 停在 0° 连点几次「测 200 对」,再拖到 90°:读数变了,但 B 那一位自己仍是 0 和 1 各半。

演示里 B 端只显示最后一位,看不出比例;测上几百对,单边统计就是各半,φ 停在哪里都一样。

关联不是通信

要看出 100% 的同号,必须把两份记录放在一起逐行比对。这一步需要一条经典信道:电话、光纤、快递硬盘都行,但它们都受光速限制。整条链路的速度由最慢的一环决定,纠缠没有省掉任何时间。

量子隐形传态是最好的例子:它确实把态送了过去,代价是两个经典比特,还得先打电话。缺了那通电话,接收方手里只有噪声。

顺便说清「坍缩瞬间」是什么。它是条件概率的更新,不是远处发生的物理推动。A 得到 0 之后,只有把结果用经典方式送过来,你才知道「B 那一位现在可以按 |0⟩ 去预期」;消息到达之前,B 自己测出来的仍是各一半。这个「知道之后才更新」的差别,正是不可通信定理的内容:任何局部操作都改不了远处的边缘分布。

B 端一测就知道 A 端测了什么,所以把 A 的测量选择换成 0 或 1,就能发报。
B 端看到 0 或 1 的概率恒为一半,与 A 测什么、测不测无关;只有拿到 A 的记录逐行比对,才能看出同号还是反号。
关联是两列数据之间的关系,通信是把一列数据送到对面;前者不需要传东西,后者绕不开光速。
一句话结论

纠缠让两边的记录高度相关,可每一端的单边结果都彻底随机,而且不随另一端的设置改变。想利用关联,必须比对记录;比对要走经典信道。所以「瞬时」只是我们整理联合分布时的说法,不是信号。

本节自测 · 3 题
未作答
01A 端临时决定不做任何测量。B 端在 Z 基测量,得到 0 的比例会变成多少?
02想借共享纠缠把一个量子态送到对面,还缺什么?
03有人声称「我在 A 端一测,你那边立刻偏了」。最准确的反驳是哪一句?