当一个粒子或其他物体处在两个概率事件的叠加态时 ， 我们称其为量子比特（qubit） 。 一个简单的开关 ， 只有开或关两个状态（让它们分别对应“0”、“1”） ， 可以看做是一个比特 。 如果我们进行打开或关闭的动作 ， 两个状态的切换就会立马实现 ， 而一个量子比特会是两个状态的叠加态 。 问题是你没办法去观测它 ， 在你观测它的一瞬间 ， 它就会塌缩成开或关 。 但我们只需要想象一下 ， 这东西是0“和”1 。 “和”这个字在这里有了新的含义 ， 它的含义和经典物理中不一样 ， 它代表着所有你可能测到的态 。
02 量子纠缠 1935年 ， 爱因斯坦和波多尔斯基（Boris Podolsky）、罗森（Nathan Rosen）一起发表了一篇文章 ， 题目是“Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?”（“量子力学对物理实在的描述能被认为是完备的吗？”） 。 这就是著名的EPR文章 。 在文章中他们提出 ， 如果有两个粒子 ， 它们相互作用后分开 ， 这样就会出现对其中一个粒子的测量会影响另一个粒子的情况 。 爱因斯坦不喜欢这种事情 ， 并且将其称为“幽灵般的超距作用” 。 对于这篇文章 ， 《纽约时报》评论道：“爱因斯坦攻击了量子理论：一位科学家和他的两个同事发现它不完备” 。 如果你和爱因斯坦一起发表文章 ， 你就不被称为“科学家”了 ， 仅仅是个“同事” 。
随后 ， 薛定谔用了一个非常漂亮的词语来描述这件事 。 他使用了德语“Verschr?nkung” ， 意思是两个物体关联了起来 。 但对应的英文翻译“Entanglement”表意很糟糕 ， 就像在表示一团乱麻 。 相比下 ， 德语名字就好多了 ， 它指的是两个事物之间非常好的关联 ， 这个关联可能在未来被用以实现“纠缠的骰子” 。 我们现在买不到它 ， 也许在未来的50年内可以买到 。 所谓纠缠的骰子就是指 ， 无论这对骰子相距多远 ， 如果你扔了一个6 ， 那么另一个也会是6；如果你扔了一个3 ， 那么另一个也会是3；以此类推 。 它们完美同步 ， 但实际上它们之间并没有连接起来 。 薛定谔表示这不是我们现在已知的物理 ， 这是新的物理现象 。
03 量子密码学 现在我们开始讨论量子密码学 。 量子密码学有趣的地方是 ， 两个人用经典的信道来交换信息 ， 然后他们使用量子信道来建立秘钥 。 你可以让窃听者操作所有的信道 ， 但只要你操作正确 ， 就算是Makarov教授（注：一位著名的量子黑客）来做信道攻击 ， 你仍然是完全安全的 ， 窃听者无法获得任何信息 。 实现的方法之一就是利用纠缠 。
首先 ， 我们生成一对纠缠的光子 ， 比如它们在偏振维度发生纠缠 ， 然后把它们往两端传输 。 这时 ， 位于两端的Alice和Bob测量它们的偏振 。 在每一端 ， 都能测到垂直或水平偏振 ， 也就是0或者1 。 重点是 ， 如果Alice和Bob在两端进行同样方式的偏振测量 ， 那么两人的结果就会完美相关：要么都是0 ， 要么都是1 。
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