量子通信瞬间传输信息

如果你能拥有一项超能力，你会选择什么？相信“瞬间移动”会是不少人儿时的梦想。这种超能力在物理学上并非不可能。如果我们能够对构成物体的每一个粒子进行测量，然后在目的地用同样的粒子完全复制其状态，就可以得到一模一样的物体。如今，中国科学家在这项技术上取得了重大突破。

美国《自然》杂志发表封面文章，介绍了中国科学技术大学潘建伟项目组的“多自由度量子体系的隐形传态”研究。通俗地说，这一技术可以让科学家在异地瞬间获知粒子状态，从而开启了瞬间传输技术的大门。

神奇的量子纠缠

在奇特的量子世界里，量子存在一种奇妙的“纠缠”运动状态。

量子纠缠，是指成对出现的量子之间的“心灵感应”。如果强行将两者拆散，两者状态依然是不确定的，但通过外界观测其中一个，将其参数固定，另一个会“感应”到这一变化，也固定下来。就像装在黑袋子里的两个小球，每时每刻都在红绿两种颜色中变化，当你从黑袋子里掏出一个小球，发现它是红色的，那么另一个小球就会自动变成绿色。这种特性就是量子通信的基础。

信息的“超时空传输”

根据科学家们的定义，量子通信传输的不再是经典信息，而是量子态携带的量子信息。在量子纠缠的帮助下，待传输的量子态如同经历了科幻小说中描写的“超时空传输”，在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，就又会在另一个地方神秘地出现。

中国科学技术大学副校长潘建伟用一个比喻解释了这项研究：“一个保险箱从合肥带到北京，钥匙忘带了。于是请合肥的同事测量一下钥匙后告诉我，接着我在北京复制它。”

虽然这样的场景还只是人类的幻想，但是量子传输的确在一步步成为现实。1997年，科学家首次用一对纠缠光子实现了量子信息传输。2007年，美国的小组和中国的小组都利用光线达到100公里、200公里的传输距离。2008年，中国在合肥开始构建全量子通信的网络。2010年，中国科学技术大学-清华大学联合小组成功实现了当时世界上最远距离的量子态隐形传输。

通信绝对安全

此外，量子通信的另一优点就是安全。中国科学技术大学量子信息实验室教授彭承志表示其密钥具有不可复制性和绝对安全性，一旦有人窃取密钥，整个通信信息会“自毁”并告知使用者。

尤为神奇的是，量子态一旦出现了观测者，状态便会发生改变。因此，对量子通信的窃听行为会改变光子的状态，进而通信双方就会意识到被“偷窥”。而且量子通信没有电磁辐射，任何无线电探测系统都对量子通信无能为力。这项技术采用后意味着信息变得不可窃听、复制和破译，不再有可以被破译的密码，人们也不必担心银行信息等一些个人私密信息被人窃取。（据科技生活、光明日报）