请想象一下，你有一本珍贵的日记，你把它扔进火炉。火焰升腾，纸张化为灰烬，文字也随之消失。在经典世界里，信息似乎就是这样可以被轻易抹除的。但在量子世界里，物理学家们会告诉你一个截然不同的故事：信息，永远不会真正消失，它只是换了一种我们难以解读的方式存在。 这就是量子信息守恒定律，一个颠覆直觉却又支撑着现代物理学大厦的基石。那么是不是我们的生命存在的信息，是否也永远都存在呢？

要理解守恒，先得明白什么是被守恒的东西。我们熟悉的信息，比如一本书的文字或一张照片的像素，是经典信息。而“量子信息”则更为根本。

你可以把一个量子比特想象成一枚可以同时旋转的“量子硬币”。经典比特只能是“正面”或“反面”（0或1），但这枚量子硬币却可以处于一种“既是正面又是反面”的叠加态。更重要的是，两枚或多枚量子硬币之间可以形成一种神秘的“纠缠”关联：当一枚硬币落地显示为正面时，无论另一枚相距多远，都会瞬间变为反面。这种独特的“叠加态”和“纠缠态”，共同编码了量子系统的全部信息。

所以，量子信息就是一个量子系统最完整的“身份档案”，它精确地描述了系统中每一个粒子的状态以及它们之间复杂的纠缠关系。

我们都知道能量守恒定律：能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式。量子信息守恒在精神上与此类似。

在量子力学中，一个孤立系统的演化由一个称为“幺正演化”的数学规则所描述。你可以把它想象成一个永远不会丢失信息的、完美无瑕的“超级计算机程序”。无论系统如何变化——粒子碰撞、分裂、纠缠——这个程序只是将初始的量子信息（输入）以一种极其复杂但确定无误的方式，重新分配到整个系统中（输出）。

关键点在于：这个过程是可逆的。 理论上，如果你有无限强大的计算能力，你可以让这个“超级程序”倒着运行，从最终的结果完美地反推出最初的状态。就像你把一滴墨水滴入一杯水中，墨水看似均匀散布，无法分辨。但幺正演化告诉我们，如果你能精确控制每一个水分子，你完全可以逆转这个过程，让所有墨水分子重新聚集回一滴。信息并没有消失，只是变得高度混乱和分散。

那么，假如有一个足够高级的文明，收集获取到了我们人类存在的量子信息，是否可以将整个人类的历史进行一次重演 ？

如果信息真的永不消失，那么宇宙中有一个地方似乎成了例外——黑洞。根据霍金在1970年代的发现，黑洞会通过“霍金辐射”缓慢地蒸发，最终可能完全消失。但霍金的计算表明，这种辐射是纯粹随机的、“热”的，不携带任何落入黑洞物质的内部信息。

这就引发了一个巨大的悖论：如果黑洞蒸发没了，那么曾经落入黑洞的所有物质所携带的量子信息去了哪里？它们似乎被彻底摧毁了，这与量子力学的幺正性（信息守恒）根本矛盾。这就是著名的黑洞信息悖论，它像一根肉中刺，困扰了理论物理学家数十年。

经过长达几十年的争论和探索，如今大多数物理学家倾向于相信：信息并没有在黑洞中丢失。 霍金本人在2004年也改变了自己的观点，承认信息应该是守恒的。

那么信息是如何逃逸的呢？主流的解释是：

1. 黑洞并非“只进不出”：霍金辐射并非与黑洞内部毫无关联。现代理论认为，黑洞的“事件视界”并非一堵不可逾越的墙。落入黑洞的物质信息，会以某种方式被编码在视界表面，或者与霍金辐射的粒子发生微妙的纠缠。

2. 信息通过辐射“慢慢泄露”：在黑洞漫长的蒸发过程中，这些信息被极其复杂和混乱地编码在霍金辐射流中。就像那杯水中的墨水，信息被稀释到了整个辐射场里。要读取它，你需要收集所有辐射并完成一项几乎不可能的“解码”任务，但理论上信息是存在的。

这个解决方案的深远意义在于，它强有力地暗示了时空本身可能源自于量子纠缠。信息守恒定律迫使我们重新思考时空、引力和量子力学的本质，它是通向“万有理论”（量子引力理论）的关键路标。

量子信息守恒定律为我们描绘了一幅奇特的宇宙图景：我们的宇宙就像一台巨型的、永不关机的量子计算机。从宇宙大爆炸伊始，所有发生过的相互作用——恒星的诞生与死亡、生命的繁衍与消逝、你我的每一次思考——所有这些事件的“量子印记”都被这台计算机忠实地记录着，并以一种我们尚无法完全理解的方式，编织在时空与物质的微观结构之中。

信息永不消逝。它只是换上了新的衣裳，融入了宇宙永恒的舞蹈。理解量子信息守恒，不仅是物理学的核心挑战，也让我们以一种全新的角度，去思考存在、时间与宇宙本身的终极奥秘。

也许，亿万年后，我们真的可以再次相聚。