量子叠加，就是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。

量子科学，对绝大多数人来说十分高冷。但当它与信息技术相连，就与我们每个人息息相关。当今社会，信息的传播背后也充斥着信息泄露的风险。而量子科学则为信息安全提供了“终极武器”。

问：量子究竟是什么？

答：量子是因为构成物质的分子、原子、电子、光子等微观粒子具有量子效应，所以也可以叫它们为量子，量子效应包括能量的不连续、位置不确定、状态叠加、干涉、纠缠等。

我们中学里做的双缝干涉物理实验，就是光子干涉引起的，这就是一种量子效应。

微观粒子一般都具有量子效应，又分为费米子和玻色子两类。

比如，光子是光能量的最小单元，不存在“半个光子”，同理，也不存在“半个氢原子”“半个水分子”等等。量子世界中有两个基本原理：

——量子纠缠，类似孙悟空和他的分身，二者无论距离多远都“心有灵犀”。当两个微观粒子处于纠缠态，不论分离多远，对其中一个粒子的量子态做任何改变，另一个会立刻感受到，并做相应改变。

小小的量子有一个非常奇怪的特性，那就是量子叠加。在我们熟悉的经典世界里，一切都是确定性的，比如说一只猫，它要么是死的，要么是活的。再比如说，你在一栋三层楼里，在某一个具体的时间点，你只可能在其中的一个地点。

但在量子世界却完全不同，只要没有人来干扰（这一说法叫测量或者观察），你的状态就是不确定的。一只猫既可以是死的，也可以是活的，还可以处在死和活的叠加状态上（参考薛定谔的猫），而你也可以同时在三层楼的任何地点。因为这些不确定性，所以量子不能被准确复制。

薛定谔猫有过这样的讨论，作为理论家和那些在应用领域的专家试图找出是否真的可能导致整个猫同时出现在两个地方的情况。

所谓叠加状态，是假设当一只猫被封闭在一个内部信息不为人知的盒子里，用一只枪向盒子里射击，如果你用一个装置，使这只猫刚好50%的概率死亡，这时猫的量子态就是死猫状态和活猫状态的混合体（因为人们不能准确地知道猫此时状态，且两种状态概率相等）。叠加状态会引起量子纠缠，这也成了量子随机事件的依据之一。