量子纠缠是由两个量子力学系统之间的量子现象产生的，在量子力学里，两个粒子分别处于静止和运动状态，并且粒子间彼此有强烈的相互作用。但是在生活中并不是所有事物都与量子纠缠相关。下面我们来介绍一下关于量子纠缠的概念及其含义。本文将详细说明实验上如何验证此原理。
一、量子纠缠
在量子力学里，两个粒子分别处于静止和运动状态。两个粒子的相互作用叫做量子纠缠。在这里，粒子的状态信息。我们可以理解为一对男女之间是存在着一定的联系的，这就是量子纠缠的概念。
1、纠缠
我们经常看到新闻报道明星的恋情，明星会把自己的感情状态给其他人看。但很多时候，他们并不知道对方的感情状态也会告诉自己的另一半。而这些行为都与粒子有关，所以这些人是量子纠缠。纠缠是一种典型的不可见光现象。
2、什么是量子纠缠？
量子纠缠是在微观粒子上的状态信息。比如，原子处在状态的时候就会导致其运动中的状态信息发生改变。而原子又处于静止的状态时就不会导致其运动。比如，两个互相之间就不会产生碰撞；而一个相互运动的时候也不会导致其碰撞。因此，原子在其中不会处于静止的状态，原子所处的状态也不会发生改变。所以量子纠缠是“原子中某一粒子”的属性发生改变才导致了这种状态信息的改变。
3、量子力学有哪些经典理论？
爱因斯坦和玻尔从20世纪70年代起，就开始探讨量子力学的理论，并提出了很多经典理论。比如大玻尔基本定律、贝克曼玻尔原理、量子力学玻尔定律等。目前量子化的经典理论包括量子纠缠、霍尔效应、普朗克常数和光子运动论、玻色子场理论、玻色子理论、微观世界和反物质世界、宇宙学和黑洞等。
二、实验验证
为了验证此原理，必须要有一对测量量子纠缠的粒子：我们要把它们放进一对平行光纤中，然后进行一系列的计算。首先，我们要计算它们各自的测量值，如在量子比特状态下是0,则它们可以测量出相同状态下的不同量子比特之间的纠缠关系。随后在测量值相同的情况下，测量结果与测量值相同概率相似。
1、从一个实验开始
假设我们有两个相同粒子，分别用0和1代表其各自的测量值。其中0代表它自己的测量值,1代表它与其他测量值的相似性。分别从0和1的任意维度（我们这里假设是从0开始算起),进行两次随机测量。首先计算各自量子比特的状态，即0为0。然后将其中1和0进行叠加，得到测量值相吻合的概率。
2、分析观测结果和统计分析结果
由于量子纠缠对实验结果具有一定的依赖性，所以我们将观测到的结果与实验结果进行对比，看看二者之间的差异有多大：我们以1为例来分析观测到的纠缠现象！我们将1的测量值与0比特状态下的3、5、7比特进行比较，发现3、7、8比特最小；而1-3量子比特最大。
3、进行实验验证
为了验证，我们需要做大量的实验，这里有两种情况：其中一种情况就是直接实验，不需要计算直接量子数据，因为我们不需要用这一系列的计算去检验直接量子数据的结果，我们只需要测量值就可以了。另一种情况是：我们需要通过实验对直接量子数据进行分析，也就是要让粒子之间存在纠缠关系。这时我们需要做一系列的实验：在这两种情况下，我们分别将不同量子比特单独放入一个光纤中进行测量（其中任何一个量子比特如果存在了一定的相互作用关系）。如果一对粒子存在相同的两种测量结果，那么这两组粒子就会相互纠缠起来。这样在第二种情况下发生纠缠现象的概率为0.这就是我们所说的直接实验结果。
4、计算结果的相关性
如果测量值和计算结果不相关，则这类情况也不会发生。所以在计算时，我们要同时考虑这些可能的情况（假设不存在相关）。我们也用一个例子来说明这个问题。我们假设有一对测量值相同的两个量子比特之间存在纠缠关系（如果不存在相关，则它们无法被测量）。假设没有人知道其中哪对测量值会和哪个量子比特纠缠（比如 A=0, B=0)有关呢？我们要来尝试解决这个问题，我们就得计算 A与 B间的相干性（假设不存在相关）、 B与 A间是否存在无关或者相关小于1个数量级（假设相关小于1个数量级),从而我们才能知道他们是否有可能实现纠缠。
三、量子纠缠的经典描述
关于量子纠缠，人们还有很多经典描述，比如“量子纠缠的本质就是信息的转移”，“测量量子力学系统内两粒子的相互作用，它们可以发生任何的相互影响”等。从目前来看，这些经典描述对于物理学的发展有着巨大影响。由于纠缠本身就是量子力学里一种很重要的现象，所以它被称为“第一次工业革命带来的第一次技术革命”。在量子力学中，两个相互独立、具有独立作用的粒子被称为纠缠粒子(natural synchronous)和非纠缠粒子(natural synchronous)。这是人类认知到的最基本物理学原理之一。
1、信息的转移
在量子力学里有一个经典的描述：信息的转移(animal proposal)。当两个独立的、具有独立作用的粒子的相互作用时，两粒子之间的电磁相互作用就不可避免地发生。这就是著名的纠缠理论的由来和逻辑前提：当两粒子相遇并形成纠缠时，它们相互间的电磁相互作用是相互排斥的，不能相互影响，也就是说两粒子无法同时对一个粒子产生影响，这种影响可以用不同的方式来影响另一个粒子。
2、测量量子力学系统内两粒子的相互作用，它们可以发生任何的相互影响
比如，有一种量子体系叫做量子纠缠，它可以把物质、反物质和其他粒子的关系表述为：物质为“准粒子”——指的是“粒子之间存在相互作用”；反物质为“物质和反物质之间存在相互作用”；而玻色子为“物质和光子之间存在相互作用”，是说玻色子作为一个电子可以看成是一个光子。如果这样的描述可以成立的话，那么用来描述这样的体系是有一定道理的：两种粒子具有独立的电子态或玻色子态。但是量子体系中最重要的属性还是非物质因素——粒子本身是否可以存在？如果不存在的话这就是一个不确定世界(boundary beautiful)。如果粒子自身不存在，那么不能有与之相对应的粒子状态；如果粒子自身存在的话，那么就无法产生对其不相关的粒子状态或玻色子态进行观测。
3、物质的不确定度
量子力学中的不确定度(position of certification)指的是粒子作为物质的状态被测量到时所能达到的极限条件。如果不能测量出量子力学系统中的物质态的话，那么对整个系统来说将是不确定的。而对于我们人类来说，也是一样的道理，如果我们能够发现物质态是不确定的，那么我们就可以知道这个系统有可能实现某种理想的状态，所以说物质的不可见度是量子力学的一个重要特征。
四、量子纠缠实验原理说明
实验上所用到的量子力学实验方法，其原理就是用双光子纠缠作为前提，利用两个光子作为量子态。在一个光子不工作的情况下，另一个光子可以同时工作。当其中的某一个光子开始工作时，另外一个上世纪70年代初出生的粒子的静止状态也随之终止了。因此，只要具有同样条件的粒子同时处于不同状态下就能得出类似上述结果一样的结论。例如，由于存在两个光子共同工作，所以即使只有一个光子不停地运动，另一个粒子也会跟着不断运动起来（由于量子态中具有两个相同状态下完全相同的随机状态),即：这两个粒子同时运动时相互影响产生量子纠缠。这种现象通常用量子力学描述（量子力学定律：任何两个人不能同时单独从事某一件事情）以其称为经典现象（经典说或经典时间说）。
1、双光子纠缠的原理
经典物理中，两个光子是一对量子纠缠，通过纠缠可以让对方感受到其真实状态，从而使对方产生随机行为。在量子通讯中，两个粒子的相互作用会被记录下来。在实验上将记录下的信息用量子信号进行测量就能得到纠缠状态的信息。如果两个光子已经分离并处于各自不同形态下，则只有当对方在该状态下时才能确定这两个粒子之间的纠缠关系。由于这个现象没有随机性，所以任何实验都不可能观察到这种关系；即使具有相同条件下相互影响而产生量子缠缠的现象；实验也很难观察到纠缠事件发生后如何将其记录下来。只有当我们有足够多的两个光子，而且这些光子都同时处于量子态中时，才能实现该现象。
2、经典现象和量子纠缠
经典现象中所描述的经典现象是基于量子力学的绝对平衡点理论和能量守恒理论。经典现象通常用描述物理学里最重要的基本原理之一“经典时间说”来描述。经典时间说：量子物理与一般物理学有着明显不同的发展轨迹和理论，人们习惯上把量子物理称为“光子学”和“电子学”。经典时间说的前提是：当两粒光粒子从经典时间观中消失以后，它们将重新以同样的方式存在下去；如果他们的行为持续了一定时间后又重新以经典时间观中另一粒光粒子的状态出现时，则二者之间将会产生巨大而持久的纠缠效果！经典时空观（经典时间观):是指粒子在某个特定时间点不会以经典时间观为依据而以另一种完全相同的方式静止下来这是一个非常奇怪的现象。经典时间观由“经典时间论”和“量子纠缠理论”演化而来。
3、其他实验原理说明
由于双光子的量子纠缠和单光子的量子纠缠有着本质区别，所以在科学实验上有许多其他的办法来观测两个光子之间的量子纠缠。例如：光子（多光子）间的干涉实验、电子（空穴与纠缠）间的操纵实验以及利用光中粒子间引力原理进行的相互作用实验。由于这些实验结果之间具有很强的相关性因此其结果将具有高度的一致性。例如：双光子纠缠将使空穴粒子产生量子态，但因为它们都是空穴粒子故产生量子纠缠的可能性为零。
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