关于量子力学的普遍误解掩盖了其真实面貌。实际上，量子效应不仅限于微观世界，也体现在超导等宏观现象中。量子属性并非总是离散的，例如粒子的位置就可以连续变化。尽管量子纠缠表现出瞬时关联，但它并不能超光速传递信息。此外，叠加态是一个计算工具而非可直接测量的现实；爱因斯坦并非否定量子力学，而是对其随机性解释提出质疑。这些澄清有助于我们更准确地理解量子世界。
1. 量子效应只发生在微观尺度
许多人认为量子现象仅限于单个粒子，但实际上，许多宏观现象本质上也是量子的。
- 超导性：当金属在特定低温下电阻降为零时，就体现了量子效应。基于此原理的磁悬浮轨道已是常见的科学项目。
- 超流体：可以在宏观尺度上制造出几乎没有粘性的流体。
- 宏观量子态：近年来，已有多个诺贝尔奖授予了证明宏观物体可以处于量子态的研究。
2. “量子”总是意味着“离散的”
虽然能量或物质可以被分割成独立的“量子”块，但这并非量子物理的全部。许多量子属性是连续的。
例如，一个原子中电子的能级是离散的，但它在任何特定时刻的位置却是不确定的，可以在导体内的任何地方连续分布。
基础物理层面上的空间和时间本身，也完全有可能是连续的。
3. 量子纠缠允许信息超光速传播
这是一个经典的误解。实验可以证明，测量一个纠缠粒子会瞬间影响到另一个遥远粒子的状态。然而，这并不等于传递了信息。
- 当你测量一个粒子时，你只是限制了另一个粒子可能被测出的结果。
- 远方的观察者无法知道你这边的测量已经发生，除非你们通过传统方式（最快为光速）进行通信和比对结果。
- 任何信息都无法通过纠缠实现超光速传递，这已在理论上得到证明。
4. 叠加态是量子物理的基础
叠加态描述了一个系统可能处于多种状态的概率组合，例如，一个粒子有 55% 的概率处于状态 A，30% 的概率处于状态 B。
然而，我们永远无法直接测量这种叠加状态。任何测量行为都会迫使系统“选择”一个确定的结果——要么是 A，要么是 B。因此，叠加态是一个非常有用的中间计算工具，但它本身并非一个可被直接观察或量化的物理现象。
5. 我们可以随意选择自己喜欢的量子解释
对于量子世界如何运作，存在多种理论解释，例如“波函数坍缩”、“多世界诠释”等。尽管这些解释在哲学上大相径庭，但它们在预测实验结果方面是等效的。
物理学的核心在于可预测、可观察和可测量的现实。由于目前没有任何实验可以区分这些解释的对错，执着于某一种解释更多反映的是个人偏好，而非科学事实。
6. 量子力学让“传送”成为可能
确实存在一种名为“量子隐形传态”的现象，但它与科幻小说中的物质传送毫无关系。
该技术指的是将一个粒子的未知量子态信息，通过纠缠效应传递到另一个遥远的粒子上。
- 它只对单个粒子有效。
- 它只传送信息，不传送任何物质。
- 即使技术上可行，也无法用它来传送一个人类。
7. 在量子世界里，一切都是不确定的
不确定性原理是量子力学的核心，但它只适用于特定的物理量对，即“共轭变量”。
- 你无法同时精确知道一个粒子的位置和动量。
- 你无法同时精确知道一个粒子在多个垂直方向上的自旋。
然而，许多其他属性是可以精确测定的，例如一个电子的静止质量、电荷或其无限长的寿命。
8. 同一种类的粒子质量完全相同
对于电子或质子这类稳定粒子来说，这是正确的。但对于那些寿命极短的不稳定粒子（如顶夸克或希格斯玻色子），情况则不同。
根据能量和时间的不确定性关系，如果一个粒子只存在极短的时间，那么它的能量（以及由 E=mc² 决定的质量）就存在一个固有的不确定性。在粒子物理学中，这被称为粒子的“宽度”，可能导致其质量有百分之几的浮动。
9. 爱因斯坦本人否定量子力学
这是一个广为流传的谣言。爱因斯坦的名言“上帝不掷骰子”并非否定量子力学本身，而是质疑其内在的根本随机性。
他的观点是，量子力学可能是不完整的，或许存在我们尚未发现的“隐藏变量”。如果能揭示这些更深层次的规则，看似随机的现象背后可能会有一个确定的真相。这是一种对量子诠释的探讨，而非对整个理论的否定。
10. 粒子交换完美地描述了宇宙
在量子场论中，我们通常用“虚拟粒子”的交换来计算两个粒子间的相互作用。这是一种非常强大的计算工具和直观的图像。
然而，这只是一个近似方法。如果试图将这种计算推广到所有可能的相互作用，结果会变得毫无意义。
将力看作是粒子交换的结果是一个很有启发性的想法，但它很可能不是描述宇宙的最终答案，其本身有其基本局限性。