程序员必备的量子力学知识
兄dei，你相信“平行宇宙”吗？你相信“时间旅行”吗？这两个高大上的词经常出现在科幻作品中，为观众打开一个又一个脑洞。“平行宇宙”、“时间旅行"常用的理论基础是量子力学的相关知识，2019年6月（没错，就是本月），耶鲁大学的麦克·德沃雷特物理实验室在《Nature》上发布表了一篇揭秘量子跃迁循过程的文章，疑似推翻了量子力学的不可预测性和真随机性，让各大科幻巨作中的“平行宇宙”成为伪科学的候选人。额...灭霸大佬，导演让你领盒饭的，你跟耶鲁大学比心也没用╮(╯_╰)╭
这篇文章将为各位读者老爷们简明扼的介绍量子力学的基本概念以及发展史，真的是非常简明扼要，读者老爷可以直接拿这些例子去骗取女朋友崇拜的眼光了，哈哈哈哈哈哈。当然，随着时间的推移和科技的发展，我们现在认为的真理，也可能被推翻。
其实，程序员大佬们还是有必要了解一下量子力学的。我们知道，CPU上有数以万计的晶体管，集成度越来越高，晶体管越来越小。但是晶体管无法一直小下去。当晶体管小到纳米级别的时候，就不再属于宏观世界的范畴，而进入了量子力学统治的微观世界。
【虽然个人认为，即使量子力学计算机被推广了，也会添加很多中间层，对程序员无透明，我们也不知道自己的程序跑在电子计算机还是量子计算机，这是工程方面的问题了，跑题了^_^...了解一下没坏处，就像我们不直接针对CPU Cache编程，但是我们知道CPU的多级缓存，我们知道有伪共享...强行睡服你往下看】
索尔维会议
第五届索尔维会议是一场真正的“神仙打架”现场，量子力学发展史上的名场面。
正方方阵：波尔、海森堡、狄拉克；
反方方阵：爱因斯坦、薛定谔、德普罗伊；
实验记录员：布拉格、康普顿；
吃瓜群众方阵：居里夫人、洛伦兹
这次会议中的正方支持量子力学，而反方则想方设法证明量子力学的不完备。下图是那次会议的合照，图片来自网络。不好意思，除了可以通过发型找到爱因斯坦，我实在分不清歪果仁的脸。
观察者效应
高中物理介绍了光的波粒二象性，也介绍了物理学名实验——双缝干涉实验，这只是初级入门级别，不在高考范围内，估计很多人也都忘了。实验有一个结论：人的观测会影响光的波性或粒性，意思是说，你先观测波性再观测粒性，与你先观测粒性再观测波性，得到的结果不一样啊！也就是说，人类意识对一件事的观察会导致这件事的客观事实，也就是所谓的“观察者效应”。
也就是，微观粒子在未被观测的时候处于叠加态，一旦被观测，就会“坍缩”成一种确定的状态。还有一个有所谓的“真随机”，即完全相同的几个叠加态粒子，观察的时候有的变成了状态一，有的变成了状态二，也不知道什么原因导致了叠加态粒子变成状态一，也不知道什么原因导致了叠加粒子变成了状态二。
爱因斯坦无法接受“上帝掷骰子”的观点，提出了一个靴子实验，大概意思是：准备两只箱子，将一双靴子分别放入两个箱子，随机打乱，一个箱子被带回家，另一个放到南极，打开家里的箱子，如果里面放的是左脚靴子，南极的箱子里面一定放的是右脚靴子。这样就可以不观测南极靴子的状态，也能确定其状态。是不是很6？
波尔代表的反方表示：我们说的是微观世界，你说的是宏观世界，实验不成立。爱因斯坦表示：MMP
薛定谔的猫
薛定谔看到友军被diss，实在忍不下去了，搞了个思想实验，也就是著名的薛定谔的猫思想实验。这个实验大概是这样：在一个无法被观测的盒子里一个衰变周期随机的粒子，当该粒子发生衰变时放出的射线会被一个盖革计数器测量到，然后触发一个开关，打碎另一个密室里的一瓶赌气，毒死该密室中的一只猫。
我们没有观测放射性粒子，它应该处于衰变和未衰变的叠加态，猫也就处于领盒饭和没领盒饭的叠加态，也就是一只又死又活的猫。当我们打开密室的时候，看一眼，才决定了这只猫的命运，这种违反常理的行为怎么可能发生？如果猫是在一个透明的密室里面，我们就可以到猫领盒饭之前，放射性粒子未衰变，猫领盒饭之后，放射性粒子衰变了。也就是说，放射性粒子的状态不是叠加的，而是明确的。薛定谔的猫思想实验将微观世界和宏观世界联系其来，说明量子力学的不完备性。
多说一句，有很多“艺术家”就开始炒薛定谔的猫思想实验，说什么爱情就像薛定谔的猫，又死又活，处于叠加态，为渣男渣女找出了科学依据，我也是挺佩服的。薛定谔和当年的鲁迅一样，黑人问号...鲁迅表示：我写这句话的意思是薛定谔的棺材板都快按不住了。
之后，艾弗瑞特提出“多世界”是对薛定谔的猫的另一种诠释，也就是我们常说的“平行宇宙”，一只被毒死的猫和一只活的猫分别存在于平行宇宙中。很多科幻大片就根据这个来搞平行世界了，比如我最爱的烧脑日漫《命运石之门》。
跨越一个世纪的撕X
波尔和海森堡俩人认为，微观粒子可以处于叠加状态（也就是状态1和状态2），而当你观测这个粒子的时候，它瞬间坍缩成状态1或是状态2，注意哦，这是瞬间完成的，中间没有状态和因果关系的，这是一个“真随机”，且是不可预测的。也就是很多电影说，一个人做了一个选择，两个“平行时空”就在这个瞬间的坍缩中形成了。
而爱因斯坦和薛定谔等人则认为，这个坍缩过程不可能是瞬间完成的，而是有中间过程的连续变化，也是有明确因果关系的，不会由我们的观测所左右。现在观测不到中间过程，将来的某一天，我们必然可以观测到这个中间过程。
耶鲁大学在2019年6月发的这篇文章，通过间接方式预判了量子跃迁并间接观测到了中间过程，疑似推翻了波尔和海森堡提出的不可预测性和真随机性。现在来看，那些平行宇宙、时间旅行的科幻大作就被啪啪打脸了。
