近幾年，隨著量子糾纏效應的不斷驗證和發展，一個很科幻的名詞，量子瞬間傳輸技術，逐漸被公眾熟知，而且，我國在該領域的研究一直是世界領先。

瞬間傳輸？這不是在科幻電影中才會出現的場景嗎？現實世界中真的能實現？

想要知道答案，我們就要從神奇的量子糾纏講起了。

01

1935年，在“愛玻大戰”中接連失利的愛因斯坦為了證明量子力學的荒謬性，終於丟擲一個大招，就是著名的EPR佯謬。

EPR佯謬是愛因斯坦聯合波多爾斯基和羅森一起發表的一篇論文，論文中描述了這樣一個思想實驗，假設我們有一對總自旋為零的電子對，然後把它們同時向相反方向發射出去。

根據角動量守恆定律，只要兩個電子在運動過程中沒有撞到其他物體，就一定是其中一個電子的自旋為正，另一個為負。

在我們沒測量前，根據量子疊加效應，它們的自旋都是處於正負疊加態，但當我們測量其中的一個電子時，該電子會瞬間坍縮成確定態，例如自旋為正，那麼另外一個電子也會同時坍縮成自旋為負。

如果兩個電子分開的距離非常遠，那麼我們對其中一個電子進行測量，那另外一個電子同樣會瞬間坍縮，這不就是瞬間超距作用嗎？

根據狹義相對論，任何物體的運動速度，包括資訊的傳輸速度都不能超過光速，這不是違背了光速不可超越嗎？

EPR佯謬可以說是愛因斯坦對玻爾最致命的反擊，玻爾足足思考了三個月，才給出一個非常勉強的回答。

首先，玻爾認可愛因斯坦思想實驗的結果，但並不同意其超光速的結論。

玻爾認為，電子A和B因為總自旋為零，所以可以把它們看做一個整體，既然是整體，那麼測量其中的一部分A，另一部分B相應的也就會響應，並不存在超光速！

玻爾的答案肯定是無法令愛因斯坦滿意，但限於當時的實驗條件，兩人只能各說各的，卻無法透過實驗驗證。

之後薛定諤聽說了這件事，為這種現象起了個很形象的名字，就是量子糾纏。

02

在愛因斯坦和玻爾相繼去世後，隨著實驗條件的成熟，科學家們開始做起了量子糾纏的實驗，從最初的兩個粒子相隔幾公里，到最近的一次相隔1000多公里，實驗結果完全符合量子力學的預言，也就是說，EPR佯謬變成了真實發生的事情。

現今的科學已經完全證實了，一對處於糾纏態的量子，無論它們相距多遠，只要對其中的一個粒子進行測量，另外一個粒子也會馬上坍縮成確定態，即使相距百萬光年，理論上依舊成立。

如此神奇的現象，簡直就是超強版本的心靈感應，現今科學家們給出的解釋，和當初玻爾的解釋差不多，認為處於糾纏態的粒子本質上是處於同一個機率波中的，既然是同一個機率波，測量其中的一點，勢必會影響到另一點。

長達幾萬光年的機率波，我們無法想象是什麼樣的，但還有另一種解釋，卻更荒誕離奇。

無論是量子糾纏，還是量子疊加，都和一個我們非常熟悉的概念有關，就是空間。

量子疊加告訴我們一個粒子可以同時處於空間中的無數個位置，這不是因為粒子的運動速度快，而是量子本身的屬性，而量子糾纏更是超空間瞬間作用。

如果我們再繼續往下深入思考的話，一個粒子的位置可以同時處於空間中無數個點，那這無數個點會不會就是同一個點呢？相隔遙遠的兩個粒子可以超距作用，那它們之前的距離會不會只是一種幻象呢？

如果空間的概念不再是我們日常熟知的那樣，那時間呢？

再深入一步，沒有空間，時間也就失去了意義，如此的話，“光速恆定不變”突然說得通了。

因為光速就是單位時間內光運動的空間距離，根據運動的相對性，速度會因為空間距離的疊加而改變，如果空間的概念根本就不是我們日常理解的，距離疊加也就失去了意義，速度改變也就不成立了。

所以，光速不變的悖論很可能是我們對空間和時間模糊認知的結果，當然，這僅僅是“非定域”研究的一種理論猜想，目前無法證明。

03

現在，是時候回到瞬間傳輸了。

這裡要注意，單純的量子糾纏並不能實現瞬間傳輸，因為在測量前，我們並不知道粒子的資訊，它始終處於疊加態，只有我們對其進行測量，疊加態坍縮，我們才能得到確切的資訊。

簡單說，瞬間傳輸是可以完成，但傳輸的是不確定的資訊，也就相當於沒有傳輸。

不過，科學家們想到了一個取巧的方法，就是引入中間粒子，就能完成量子資訊的傳輸，不過這樣的傳輸已經不是瞬間傳輸了，因為需要宏觀傳輸通道。

具體方法是這樣的，首先我們需要製備一對處於糾纏態的粒子B和C,把B放在地球上，把C放在空間站。

然後把我們需要傳輸的粒子A和B放在一起使其發生作用，接著對A和B進行聯合觀測，如此我們就得到了一個AB聯合態的觀測資訊，同時空間站中的C因為和B有量子糾纏，也會坍縮成一個確定態。

現在我們只需要把AB聯合態的資訊傳送給空間站的宇航員，他們透過我們傳送的資訊和粒子C的資訊，進行一系列公式計算和量子力學操作，就可以把粒子C還原成粒子A。

這就是文章開頭說的量子瞬間傳輸技術，可能對於傳輸原理，許多人還是不理解，沒有關係，你只需知道傳輸過程是這樣的就行了，傳輸原理涉及了許多複雜的公式，不是很好理解！

看到這裡你應該已經明白，所謂的量子瞬間傳輸技術，和科幻片中的瞬間傳輸還是有差別的。

首先，傳輸速度是無法超過光速的。

其次，需要傳輸的粒子也沒有真正傳送過去，只是在另一邊克隆了一個資訊一致的粒子，那麼，兩個粒子是否完全一樣呢？

我只能說，從物理學的角度來看待，兩個粒子是一樣的，這就類似你從網站上下了部熱門電影，然後你又把這部電影透過網路傳給了你的朋友，本質上，兩部電影是完全一樣的。

重點來了，既然可以傳輸微觀粒子，而我們每個人都是由粒子組成的，那是否可以傳輸人呢？

理論上完全可以，不過實驗條件成熟還需要非常久，目前以我們的技術只能傳輸一些粒子的資訊。另外，即使未來實現了人的傳輸，傳輸過去的也不是本尊，而是由海量相同粒子組成的“克隆體”。

最後的問題，既然可以透過量子資訊的傳輸來傳送宏觀物體，那麼我們真實世界在最底層的構造，是否就是各種資訊的集合呢？如果是的話，那我們每個人很可能是虛擬世界的一段複雜程式碼，也就不足為奇了。

好了，今天的分享就到這裡，下次見！