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从信息科学的角度看来，量子力学中能够利用的是三个非常违反宏观世界日常经验的要点：叠加、测量和纠缠。我们不妨称之为“三大奥义”。这不是说量子力学中只有这三个奥义，当然还有其他的，只是跟信息科学的关系不是那么大，本文中就不介绍了。

这三大奥义虽然违反“常识”，但微观世界的许多实验早已验证了它们的正确性。在阅读下文时，每当你感到“这怎么可能”、“这不是胡说八道吗”的时候，请记住，这些原理不是某个科学家的心血来潮向壁虚构，而是已经经过近百年来的无数实验反复证明的，其应用范围几乎涉及我们身边所有事物。所以，在目前的认识范围内，科学界把这些原理视为真理。

如果你想问“如果这些理论是错的会怎么样”，回答是：你的电视就开不了机，手机就通不了信，计算机就算不了东西，灯管就发不了光。所以，你希望这些理论是错的，还是对的呢？

下面我来具体解释这“三大奥义”，其中要用到一些数学符号，——因为这是最容易理解的方式。如果用日常语言来描述，会多费很多口舌，还说得不清不楚。许多文章令人越看越糊涂，就是这个原因。而用数学语言来描述，就能准确简洁地了解这“三大奥义”。

如果你真心想理解量子信息，超出吃瓜群众的水平，你就一定要跨越这个心理障碍，勇敢地面对数学。这样做了以后，你就会发现，其实并不难，你完全可以做到！

在经典力学中，测量固然是一种重要的操作，但我们不会认为测量过程跟其他过程服从不同的物理规律。无论你看或不看某个物体，你都相信它具有某些确定的性质，如位置、速度，而且你看了以后这些性质不会变化。总之，你可以随便看。

可是在量子力学中，测量跟其他过程有本质的区别，描述测量要用与众不同的物理规律！你不能随便看了，你看或不看某个体系，会造成很大的区别。

量子力学中的测量，特殊在哪里呢？

首先，在量子力学中，每一次测量都必须对应某个基组。两次测量可以用不同的基组，比如你可以这次用|0>和|1>，下次用|+>和|->，这是允许的，但每次你都必须确定当前用的是哪个基组。

确定了基组，然后呢？这时有两种情况，取决于待测量的态是不是基组中的一个态。如果是，那么测量后这个态不变。比如说在|0>和|1>的基组中测量|0>，必然得到|0>。

然而，如果待测量的态不是基组中的一个态，比如说在|0>和|1>的基组中测量a|0>+ b|1>，其中a和b都不等于0，也就是说这个态既不是|0>也不是|1>，会怎么样？

答案是：这个态会发生突变！也常有人把这个突变称为“塌缩”、“坍缩”或类似的词。这个突变是瞬间发生的，是一个真正意义上的突然变化。

变成什么？变成基组中的一个态，即|0>或|1>中的某一个。更具体地说，以|a|2的概率变成|0>，以|b|2的概率变成|1>。请注意，我们无法预测特定的某次测量变成|0>还是|1>，能预测的只是概率。由于只可能有这两种结果，所以这两个概率相加等于1，这就是|a|2 + |b|2 = 1的原因。