本文嘗試對(duì)量子通信以及量子隱形傳輸技術(shù)進(jìn)行科普介紹，力求通俗易懂（全篇沒(méi)有一個(gè)公式）醋寝。

由于個(gè)人水平有限搞挣，如有不當(dāng)或錯(cuò)誤之處，望批評(píng)指正音羞。有疑問(wèn)和不確定的地方我也會(huì)標(biāo)注出來(lái)囱桨。

量子（Quantum）

量子是現(xiàn)代物理的重要概念。最早是M·普朗克在1900年提出的嗅绰。他假設(shè)黑體輻射中的輻射能量是不連續(xù)的舍肠，只能取能量基本單位的整數(shù)倍。后來(lái)的研究表明窘面，不但能量表現(xiàn)出這種不連續(xù)的分離化性質(zhì)翠语，其他物理量諸如角動(dòng)量、自旋财边、電荷等也都表現(xiàn)出這種不連續(xù)的量子化現(xiàn)象肌括。

一個(gè)物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個(gè)物理量是量子化的酣难，并把最小單位稱為量子谍夭。量子英文名稱量子一詞來(lái)自拉丁語(yǔ)quantus黑滴，意為“有多少”，代表“相當(dāng)數(shù)量的某物質(zhì)”紧索。在物理學(xué)中常用到量子的概念袁辈，指一個(gè)不可分割的基本個(gè)體。例如齐板，“光的量子”（光子）是光的單位吵瞻。

通信加密技術(shù)

在說(shuō)明量子通信問(wèn)題之前，先來(lái)介紹一下目前的通信過(guò)程中非常必要的加密技術(shù)甘磨。對(duì)于對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密等概念已有了解的讀者眯停，可以跳過(guò)這一段济舆，當(dāng)然也可以再看一下溫故一下知識(shí)。

現(xiàn)有的通信技術(shù)通常利用電磁波等進(jìn)行傳輸莺债，為了確保信息傳輸安全滋觉，不被第三方中途攔截獲取，需要采用加密的方法齐邦。

加密的方式有很多椎侠，可以分為對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密兩種。在對(duì)稱加密中措拇，加解密用的是同樣的一套規(guī)則我纪，解密就是加密的逆運(yùn)算，因此知道怎么加密的丐吓，就能知道如何解密的浅悉；而非對(duì)稱加密技術(shù)所用的加解密規(guī)則不同，知道其中一者并不能推出另一者券犁。下面分別進(jìn)行說(shuō)明术健。

對(duì)稱加密技術(shù)/私鑰加密技術(shù)

對(duì)稱加密技術(shù)又被成為私鑰加密技術(shù)，因?yàn)榧咏饷芩玫囊?guī)則粘衬，只有收發(fā)雙方知道荞估，而不能讓其他人知道。

凱撒密碼是一種最原始的加密方式稚新，就屬于對(duì)稱加密勘伺。它被用來(lái)加密英文，將每個(gè)英文字母用它在字母表中后面第n個(gè)字母代替從而進(jìn)行加密枷莉。例如n取1娇昙，此時(shí)a轉(zhuǎn)換成b，b轉(zhuǎn)換成c笤妙，……z又被轉(zhuǎn)換成a冒掌，從而噪裕，test abcd可以被轉(zhuǎn)換成uftu bcde。只要知道加密規(guī)則股毫，就能推出解密方法膳音，接收方收到加密后的文章，通過(guò)相反的方式還原即可铃诬。當(dāng)然這種原始的加密方式很容易被破解祭陷。

凱撒密碼的破解思路：

1. 統(tǒng)計(jì)法：在英文中，如果文章足夠長(zhǎng)趣席，不同字母出現(xiàn)的概率有一定的規(guī)律兵志，字母e最常出現(xiàn)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)凱撒加密的文章中出現(xiàn)頻率最高的字母想罕，并假設(shè)其為e，就可以很容易推出n霉涨。

2. 暴力破解：如果知道或猜測(cè)一段密文采用的是凱撒密碼按价，可以分別假設(shè)n為1~25，逐個(gè)判斷笙瑟，很快就能推出n的正確值楼镐。

這種嘗試所有可能性從而破解加密的方式稱為暴力破解。理論上來(lái)說(shuō)往枷，只要時(shí)間足夠長(zhǎng)框产，且沒(méi)有嘗試次數(shù)的限制，這種方法可以破解任何密碼师溅。

對(duì)稱加密的相關(guān)問(wèn)題

在這個(gè)加密通信過(guò)程中茅信，發(fā)送方和接收方需要知道加解密的規(guī)則，從而正常通信墓臭。不知道這個(gè)規(guī)則的第三方蘸鲸，即使在傳輸過(guò)程中獲取了加密信息，也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行還原窿锉。我們可以簡(jiǎn)單的把這種加解密規(guī)則視為通信的密鑰（例如前面凱撒密碼中的加密規(guī)則以及n）酌摇。

通信雙方都需要知道密鑰，因此密鑰得通過(guò)安全的方式進(jìn)行傳輸嗡载，確保不會(huì)被無(wú)關(guān)人員獲取窑多，否則加密就不可靠了。密鑰自身不能再被加密洼滚，否則就沒(méi)法知道密鑰是什么了埂息。例如前面的凱撒密碼，可以派一個(gè)信使將密鑰告訴通信的另一方。而在現(xiàn)代通信中千康，專門派人去轉(zhuǎn)交密鑰給另一方的成本太高享幽，只能通過(guò)常規(guī)的通信方式傳輸密鑰，而密鑰安全可靠的傳輸很難得到保證拾弃。

注意值桩，只需要保證收發(fā)雙方的密鑰是一致的就可以正常通信了。所以密鑰既可以是發(fā)送方發(fā)給接收方豪椿，也可以反過(guò)來(lái)奔坟，還可以是安全可靠的第三方將密鑰同時(shí)發(fā)送給收發(fā)雙方。

非對(duì)稱加密技術(shù)/公鑰加密技術(shù)

非對(duì)稱加密技術(shù)搭盾，又叫做公鑰加密技術(shù)咳秉。公鑰加密系統(tǒng)中，即使知道了加密方法鸯隅，也無(wú)法知道解密方法滴某，因此即使公開(kāi)了加密方法，也無(wú)法進(jìn)行解密操作滋迈。

RSA是一種常用的公鑰加密算法，基于下面的簡(jiǎn)單數(shù)論事實(shí)：兩個(gè)很大的素?cái)?shù)户誓，可以用計(jì)算機(jī)很輕松的得到它們的乘積饼灿；但是反過(guò)來(lái)，想把這個(gè)乘積重新分解成兩個(gè)大素?cái)?shù)帝美，對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)卻很困難（但不是不可能碍彭，而是需要很長(zhǎng)的時(shí)間去運(yùn)算，例如幾百年悼潭，也就是暴力破解的方式）庇忌。RSA算法的流程通常如下。

1. 故事背景：小明（發(fā)送方）要給小紅（接收方）發(fā)一封情書（要發(fā)送的信息）舰褪，但是雙方都不希望別人看到其中的內(nèi)容皆疹。

2. 密鑰生成：首先小紅通過(guò)算法隨機(jī)生成一套對(duì)應(yīng)的公鑰K和私鑰P，私鑰P用于解密占拍，小紅自己保留略就；公鑰K用于加密，直接把它寫在了學(xué)校大門上：“小明晃酒，公鑰是123456表牢，看到了就可以加密了”，人人都能看到贝次。

3. 加解密通信：看到公鑰K是123456后崔兴，小明將寫好的情書通過(guò)公鑰K加密后發(fā)給小紅，小紅收到后，通過(guò)私鑰P解密敲茄，于是看到了小明發(fā)送的信息位谋。

4. 圖謀不軌的第三方：小李很好奇這倆人到底寫了些什么。他看到了門口寫著的公鑰K折汞，但是很可惜倔幼，他不能破解通過(guò)K加密的信息；而唯一能用來(lái)解密的私鑰P一直保存在小紅那爽待，也很難被別人獲取损同。

5. 冒名頂替的第四方：小王是個(gè)很聰明的人，也很好奇這倆人寫了些什么鸟款。小王得知兩人用的竟然就是大名鼎鼎的RSA加密算法膏燃，于是自己也用算法生成了一套公鑰K1和私鑰P1。趁著沒(méi)人何什，在校門口寫了一句：“小明组哩，公鑰是000000”。小明以為是小紅寫的处渣，于是用這個(gè)公鑰K1加密了信息發(fā)了出去伶贰，然后被小王給偷偷的截獲了。因?yàn)槭怯蒏1加密的罐栈，所以小王順利的用P1解密黍衙，看到了小明發(fā)送的信息（小王發(fā)現(xiàn)小明這次寫的信竟然在表白~）。

6. 數(shù)字證書：后來(lái)小明發(fā)現(xiàn)情況不對(duì)荠诬，似乎上次發(fā)的信息沒(méi)有被小紅收到琅翻？“我沒(méi)考慮周全，好可怕柑贞。竟然被人破解了方椎。”小明心想钧嘶。于是他想到了數(shù)字證書棠众。根據(jù)數(shù)字證書的工作方式，小紅用算法又生成了一套公鑰K0和私鑰P0康辑，這次和之前不同摄欲，P0用來(lái)加密，K0用來(lái)解密疮薇。

7. 新的通信方式：小明給小紅先發(fā)送一段隨機(jī)的信息M胸墙，然后小紅用P0加密M再發(fā)給小明，小明再用K0解密按咒，如果解密后迟隅，還是那段信息M但骨，說(shuō)明和自己通信的就是小紅，然后就可以互相通信了智袭。在小紅收到信息M的時(shí)候奔缠，還可以捎帶把其他信息X按照一定的格式附加在M后面，再用P0加密了發(fā)給小明吼野，小明用K0解密了不僅能知道對(duì)方是不是小紅校哎，還可以收到這段附加的信息X。只有小紅掌握了P0瞳步，因此也只有她才能用P0加密M闷哆，生成能用K0解密出來(lái)的字符串。

量子態(tài)與量子糾纏

量子態(tài)

電子做穩(wěn)恒的運(yùn)動(dòng)单起，具有完全確定的能量抱怔，這種穩(wěn)恒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為量子態(tài)。

量子糾纏

假設(shè)有兩個(gè)粒子A和B（例如光子或原子）組成一個(gè)系統(tǒng)嘀倒，將其稱為糾纏態(tài)系統(tǒng)屈留。A和B都處于一半左旋一半右旋的量子疊加狀態(tài)（也就是有一半的概率是處于左旋狀態(tài)，一半概率處于右旋狀態(tài)）测蘑，并且兩者的旋轉(zhuǎn)方向始終相反灌危；但在用儀器測(cè)量之前并不知道某個(gè)時(shí)刻誰(shuí)是左旋，誰(shuí)是右旋碳胳。

疑問(wèn)：這里的量子疊加態(tài)有兩種說(shuō)法乍狐，一種解釋是兩個(gè)粒子都處于一半時(shí)間左旋另一半時(shí)間右旋的狀態(tài)；另一種解釋是固逗，兩個(gè)粒子有一個(gè)一直左旋，另一個(gè)一直右旋藕帜，只是測(cè)量之前不知道誰(shuí)是左旋誰(shuí)是右旋烫罩。

當(dāng)A、B相對(duì)運(yùn)動(dòng)直到離得很遠(yuǎn)時(shí)洽故，用儀器對(duì)A進(jìn)行測(cè)量贝攒，A會(huì)立刻由量子疊加態(tài)坍縮為確定態(tài)，表現(xiàn)出左旋或右旋狀態(tài)的一種时甚。而此時(shí)隘弊，距此很遠(yuǎn)的B粒子也會(huì)立刻坍縮成確定態(tài)。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)荒适，AB始終表現(xiàn)出相反的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)（一個(gè)左旋梨熙，另一個(gè)右旋）。盡管兩個(gè)粒子距離很遠(yuǎn)刀诬，但它們狀態(tài)的改變是完全同時(shí)的咽扇，即使是光速也達(dá)不到這么快。這就是量子糾纏。

上面的解釋或許不好理解质欲，下面是一些人舉的例子树埠，便于理解。

• 中科大量子信息實(shí)驗(yàn)室的郭光燦院士曾用比喻解釋這個(gè)問(wèn)題嘶伟，說(shuō)在美國(guó)的女兒生下孩子那一瞬間怎憋，遠(yuǎn)在中國(guó)的母親就變成了姥姥，即便她自己還不知道九昧。

• 知乎網(wǎng)友Ivony說(shuō)了個(gè)形象的故事來(lái)解釋這個(gè)問(wèn)題绊袋。三國(guó)時(shí)期某年，曹操令司馬懿耽装、張遼掛帥兵分兩路于漢中和荊州伐蜀愤炸，諸葛亮出漢中，劉備出荊州拒敵掉奄，諸葛亮到達(dá)漢中规个，遠(yuǎn)遠(yuǎn)見(jiàn)敵方大將乃是張遼，心中暗道不好姓建，主公怎的遇上了司馬懿诞仓？諸葛亮為什么見(jiàn)到了張遼就知道劉備遇到的是司馬懿？因?yàn)槌霰闹挥袕堖|和司馬懿速兔，如果諸葛亮遇到了司馬懿墅拭，那么劉備就會(huì)遇到張遼，如果諸葛亮遇到了張遼涣狗，劉備就會(huì)遇到司馬懿谍婉。這就是諸葛亮和劉備雖然遠(yuǎn)隔千里，卻也能第一時(shí)間知道劉備遇到的是誰(shuí)镀钓。

• David Bohm 是現(xiàn)代全息理論的創(chuàng)始人穗熬，他用“魚缸里的魚”來(lái)做比喻：
  在一個(gè)長(zhǎng)方體玻璃魚缸中放進(jìn)一條魚，兩臺(tái)相互垂直的攝像機(jī)"觀察"魚的活動(dòng)丁溅，圖象直接在兩臺(tái)電視機(jī)上播放出來(lái)唤蔗。在電視機(jī)里我們可以看到，"兩"條魚分別作著方向相反窟赏、速度相等的游動(dòng)妓柜。如果其中一條魚的狀態(tài)改變了，另一條魚的狀態(tài)也立即隨之改變涯穷。
  玻姆以此展開(kāi)對(duì)超距作用的解釋：“兩個(gè)同謀粒子應(yīng)當(dāng)被視為同一六維現(xiàn)實(shí)的兩個(gè)不同的三維投影棍掐，在三維空間看來(lái)，二者沒(méi)有相互接觸拷况，毫無(wú)因果關(guān)聯(lián)塌衰；而實(shí)際情況是诉稍，兩個(gè)粒子之間相互關(guān)聯(lián)的方式，非常類似于上面所說(shuō)的魚的兩個(gè)電視圖像之間相互關(guān)聯(lián)的方式最疆。因此普遍地說(shuō)杯巨，隱秩序必須被擴(kuò)展到一個(gè)高維現(xiàn)實(shí)，這個(gè)高維原則上是不可分割的整體努酸，其包含整個(gè)具有其全部‘場(chǎng)’和‘粒子’的整體宇宙服爷。于是我們必須說(shuō)，全運(yùn)動(dòng)在高維空間中卷入與展出获诈，其維數(shù)實(shí)際上是無(wú)限的仍源。”
  在玻姆所構(gòu)想的宇宙的本體論圖景中舔涎，宇宙真空的高維隱秩序被激發(fā)而展開(kāi)和投影為三維物質(zhì)世界的顯秩序笼踩，而這種物質(zhì)顯秩序又不斷卷入為宇宙真空中的隱秩序。用簡(jiǎn)單的話說(shuō)亡嫌，就是我們?nèi)庋壑苯涌梢?jiàn)的三維物質(zhì)世界的獨(dú)立個(gè)體嚎于，實(shí)際上是更高維整體的一個(gè)投映，我們由于不能理解更高維度的整體性而誤以為我們所看到的一個(gè)個(gè)人或物是獨(dú)立的個(gè)體挟冠。

物理學(xué)理論的本質(zhì)

至于為什么會(huì)有量子糾纏這種匪夷所思的性質(zhì)呢于购？這一點(diǎn)恐怕很難解釋。

當(dāng)我們把石頭從地面平拋一億次知染，每次都會(huì)落地肋僧，于是我們得出一條結(jié)論，石頭拋出去會(huì)落地控淡。但物理理論的本質(zhì)并非真理嫌吠，而是客觀規(guī)律，我們并不能保證下一次平拋石頭還會(huì)落地掺炭。沒(méi)有絕對(duì)正確的理論居兆，有一天我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)石頭拋出的速度很快時(shí)，石頭不再落地竹伸，而是繞地球旋轉(zhuǎn)，于是我們得出來(lái)新的結(jié)論簇宽。新的理論勋篓，在原有理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了補(bǔ)充和完善魏割，這正是物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程譬嚣。

而今天的社會(huì)，正是利用了很多這樣的科學(xué)規(guī)律钞它，通過(guò)巧妙的工程方法拜银，實(shí)現(xiàn)了各種奇跡殊鞭。通過(guò)半導(dǎo)體器件的物理特性，我們制造出基本的邏輯門電路尼桶，并利用各種手段操灿，最終制造出了功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。而這在古人看來(lái)泵督，是不可思議的趾盐。同樣的道理，利用量子糾纏等很基本的物理特性小腊，就有可能徹底改變世界（事實(shí)上量子力學(xué)目前在晶體管救鲤、化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域已經(jīng)有應(yīng)用了）秩冈。

量子通信

廣義的量子通信主要涉及：量子保密通信本缠、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等。本文重點(diǎn)要討論的入问，正是前面兩種技術(shù)丹锹。

目前行內(nèi)所說(shuō)的量子通信，指的是狹義的量子通信技術(shù)队他，一般稱為量子保密通信卷仑，或量子密鑰分發(fā)（Quantum Key Distribution）。量子密鑰分發(fā)要解決的問(wèn)題麸折，并非取代現(xiàn)有的通信技術(shù)锡凝，而是為了解決通信安全問(wèn)題。

前面已經(jīng)介紹了現(xiàn)有的公鑰加密手段垢啼，公鑰加密并非不可解密窜锯，而是現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力難以破解（暴力破解的方式）。而計(jì)算機(jī)的性能不斷提高芭析，特別是分布式計(jì)算和量子計(jì)算機(jī)的研制锚扎，可能導(dǎo)致現(xiàn)有的大量公鑰加密失效，造成很嚴(yán)重的后果馁启。量子密鑰分發(fā)則借助量子力學(xué)的基本特性驾孔，去實(shí)現(xiàn)密鑰的安全分發(fā)。

量子密鑰分發(fā)可利用量子糾纏的特性去實(shí)現(xiàn)惯疙。發(fā)送方或接收方翠勉，通過(guò)一定的手段制備出兩個(gè)處于糾纏態(tài)的光子。將其中的一個(gè)霉颠，通過(guò)光纖發(fā)送至另一方对碌，然后雙方對(duì)光子進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)量子糾纏特性蒿偎，兩個(gè)光子一個(gè)左旋一個(gè)右旋朽们，這樣雙方就可以得到互補(bǔ)的二進(jìn)制0和1怀读。至于哪一方得到0哪一方得到1并不影響密鑰分發(fā)，因?yàn)橹恍枰p方的密鑰對(duì)應(yīng)即可骑脱。在這個(gè)過(guò)程中菜枷，并沒(méi)有真正的實(shí)現(xiàn)一方將任意信息發(fā)送給另一方，但雙方得到了相互對(duì)應(yīng)的密鑰（這就是前面介紹密鑰時(shí)所說(shuō)的惜姐，第三方將密鑰發(fā)送給收發(fā)雙方犁跪，這里的第三方想象成是上帝好了）。另外由于是通過(guò)粒子作為傳輸載體的歹袁，也不能實(shí)現(xiàn)超光速通信坷衍。

疑問(wèn)：量子通信不能實(shí)現(xiàn)超光速，上面的理解是否正確条舔。

量子密鑰分發(fā)的安全性

理論上來(lái)說(shuō)枫耳，量子密鑰分發(fā)能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的安全，物理原理決定了第三方不能獲取到密鑰孟抗。這主要基于兩個(gè)重要原理迁杨，分別是量子態(tài)不可克隆原理，和海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理凄硼。

而在實(shí)際當(dāng)中铅协，由于工程技術(shù)原因，目前還難以保證絕對(duì)的安全摊沉，可能存在一些方法對(duì)此進(jìn)行破解狐史，所以需要進(jìn)一步完善。

下面介紹這兩個(gè)重要原理说墨。

1. 不可克隆原理骏全，說(shuō)的是不能實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的完美復(fù)制（不完美是可以的），也就是前面所說(shuō)的粒子傳輸過(guò)程中尼斧，無(wú)法完美復(fù)制它的量子態(tài)姜贡。說(shuō)的形象一點(diǎn)，A和B兩個(gè)糾纏態(tài)粒子棺棵，A一會(huì)兒左旋一會(huì)兒右旋楼咳，而B和A始終保持狀態(tài)完全相反。無(wú)法實(shí)現(xiàn)讓粒子C的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持始終和B一樣烛恤，也就是不能完美復(fù)制母怜。

疑問(wèn)：上面的理解基于“量子態(tài)是兩個(gè)粒子都是50%的概率左旋，50%的概率右旋”這一結(jié)論棒动。如果量子糾纏的含義是，兩個(gè)粒子其中一個(gè)是100%的概率左旋宾添，另一個(gè)是100%的概率右旋船惨，測(cè)不準(zhǔn)原理應(yīng)該怎么理解柜裸。

2. 測(cè)不準(zhǔn)原理，是說(shuō)對(duì)量子態(tài)進(jìn)行測(cè)量粱锐，很有可能改變它的狀態(tài)疙挺。例如原來(lái)是左旋，可能測(cè)完就變成了右旋怜浅。

于是在粒子傳輸過(guò)程中铐然，第三方不能復(fù)制它的量子態(tài)，也不能對(duì)它進(jìn)行測(cè)量恶座。一旦進(jìn)行測(cè)量搀暑，接收方收到的狀態(tài)就會(huì)有很大變化，從而得知有第三方進(jìn)行了測(cè)量跨琳，于是這個(gè)密鑰不安全自点。

量子隱形傳態(tài)（Quantum teleportation）

量子隱形傳態(tài)，又稱量子隱形傳輸脉让、量子遠(yuǎn)距傳輸等桂敛。利用量子糾纏，將甲地的某一粒子的未知量子態(tài)溅潜，瞬間轉(zhuǎn)移給乙地的另一個(gè)粒子术唬。如同經(jīng)歷了科幻小說(shuō)中描寫的“超時(shí)空傳輸”，在一個(gè)地方神秘地消失滚澜，不依賴任何載體粗仓，又在另一個(gè)地方神秘地出現(xiàn)。

2012年8月博秫，中國(guó)科學(xué)家潘建偉等人在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)百公里量級(jí)的自由空間量子隱形傳態(tài)和糾纏分發(fā)潦牛。

量子隔空傳物的可能性

在很多科幻電影例如《星際迷航》中，车灿看到未來(lái)的高科技巴碗，通過(guò)某種技術(shù)將人或飛船從一個(gè)地方瞬間轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方，非常神奇即寒。很多人或許期待這種技術(shù)的發(fā)明橡淆，但能否實(shí)現(xiàn)呢？

物質(zhì)是由基本粒子構(gòu)成母赵。一些人認(rèn)為逸爵，對(duì)于物體來(lái)說(shuō)，信息是其構(gòu)成的根本凹嘲，而原子等粒子本身并不重要师倔。也就是說(shuō)通過(guò)轉(zhuǎn)移量子態(tài)，等價(jià)于轉(zhuǎn)移物體自身周蹭。于是物體的轉(zhuǎn)移變成了通信問(wèn)題趋艘。這是目前量子隔空傳輸物體技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)疲恢。

• 維基百科中“量子隱形傳態(tài)”詞條指出，量子遙傳與一般所說(shuō)的瞬間移動(dòng)沒(méi)有關(guān)系瓷胧，量子遙傳無(wú)法傳遞系統(tǒng)本身显拳，也無(wú)法用來(lái)安排分子以在另一端組成物體。

• 能夠傳遞一組信息并不意味著已經(jīng)可以傳遞實(shí)物搓萧≡邮“我們對(duì)世界的了解仍然不夠透徹∪陈澹”一位研究者說(shuō)揍移。“科學(xué)家們現(xiàn)在還不知道應(yīng)該如何通過(guò)隱形傳輸?shù)姆绞絺魉蛯?shí)物货矮，我們?cè)?jīng)以為世界上最小的是原子羊精，可是后來(lái)發(fā)現(xiàn)原來(lái)里面還有質(zhì)子和中子。然而囚玫，沒(méi)有人知道質(zhì)子和中子是否還能被繼續(xù)拆分喧锦。更何況想要傳送一個(gè)生命體，又該如何處理他復(fù)雜的腦電活動(dòng)呢抓督？”

• 中科大研究員彭承志說(shuō)：“目前我們實(shí)現(xiàn)的僅僅是單光子量子態(tài)的隱形傳輸燃少，在未來(lái)有可能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜量子系統(tǒng)的量子態(tài)隱形傳輸，但距離宏觀物體的量子態(tài)隱形傳輸還具有非常遙遠(yuǎn)的距離铃在≌缶撸”

從現(xiàn)有的研究來(lái)說(shuō)，目前只能實(shí)現(xiàn)在光子定铜、原子等微粒之間轉(zhuǎn)移量子態(tài)阳液，且距離有限，而量子隔空傳物并沒(méi)有實(shí)驗(yàn)可以支持揣炕。理論上帘皿，也沒(méi)有證據(jù)能支持這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能。但是科技的發(fā)展總是讓人難以置信的畸陡，或許以后真的會(huì)實(shí)現(xiàn)鹰溜。

量子傳輸?shù)目苹?/h2>

這一段只是個(gè)人對(duì)量子傳輸?shù)囊稽c(diǎn)幻想，沒(méi)有什么根據(jù)丁恭。

量子隱形傳輸曹动，轉(zhuǎn)移的是粒子的狀態(tài)，是信息而不是物質(zhì)牲览，類似于計(jì)算機(jī)中轉(zhuǎn)移硬盤文件墓陈。文件是虛擬抽象的東西，其本質(zhì)是信息，而磁盤是其載體贡必。通過(guò)對(duì)物理磁盤進(jìn)行磁化熬的，保存文件信息。而文件可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等方式赊级，從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方，磁盤本身并沒(méi)有轉(zhuǎn)移岔绸。

一方面理逊，計(jì)算機(jī)中可以通過(guò)通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)移文件信息；另一方面盒揉，直接通過(guò)物理方式運(yùn)輸存有數(shù)據(jù)的磁盤等存儲(chǔ)設(shè)備晋被，可以實(shí)現(xiàn)非常高速的文件轉(zhuǎn)移。反過(guò)來(lái)考慮刚盈，物體的轉(zhuǎn)移羡洛，是否可以不通過(guò)物理方式進(jìn)行呢？如果物質(zhì)的本質(zhì)是信息藕漱，粒子只是信息的載體欲侮，那么通過(guò)量子實(shí)現(xiàn)隔空傳物就會(huì)有可能。

如果量子傳輸技術(shù)有了初步實(shí)現(xiàn)肋联，能傳輸小的物體威蕉，是否有可能傳輸生命體呢？人的意識(shí)（或是靈魂）橄仍，是否可以分解成粒子的量子態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移韧涨？與此有點(diǎn)像的一個(gè)問(wèn)題是，如果對(duì)磁盤進(jìn)行量子轉(zhuǎn)移侮繁，能否保留其上的磁性從而實(shí)現(xiàn)文件數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移虑粥？對(duì)磁性的本質(zhì)，我們的理解還是不夠清楚宪哩。

從某種程度上來(lái)說(shuō)娩贷，“隔空傳物”的技術(shù)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了，3D打印就是斋射。例如一個(gè)塑料制品育勺，只需要將其轉(zhuǎn)化為3D模型并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將其傳輸?shù)搅硪惶帲涂梢酝ㄟ^(guò)3D打印機(jī)還原出外形與之基本一致的物體罗岖。3D打印的一個(gè)特點(diǎn)是涧至，物體可以復(fù)制很多份。而量子傳輸能否做到這一點(diǎn)呢桑包？或許量子態(tài)不可克隆原理會(huì)導(dǎo)致量子傳輸只能轉(zhuǎn)移物體南蓬，而不能復(fù)制物體；也或許未來(lái)的科技能突破這種限制。

如果量子傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)并且成熟應(yīng)用赘方，世界會(huì)發(fā)生巨大的變化烧颖。快遞業(yè)可能發(fā)生顛覆性的變化窄陡，甚至不復(fù)存在炕淮；交通運(yùn)輸也可能完全轉(zhuǎn)變形式。很多人覺(jué)得即使這種技術(shù)出現(xiàn)跳夭，也不敢嘗試去傳輸自己涂圆。覺(jué)得經(jīng)過(guò)這樣的傳輸自己就不是自己了，或是擔(dān)心傳輸出錯(cuò)人就直接消失了币叹。但是我覺(jué)得這種技術(shù)如果真的能實(shí)現(xiàn)并且很好的完善润歉，達(dá)到非常小的出錯(cuò)可能性，推廣并為大眾接受只是時(shí)間問(wèn)題颈抚。因?yàn)樗c現(xiàn)有的交通方式相比踩衩，優(yōu)勢(shì)很明顯。而現(xiàn)有的交通方式會(huì)繼續(xù)存在贩汉，但其主要功能不再是交通驱富，而是發(fā)展成類似旅游和體驗(yàn)的形式了。

本文參考資料

• 《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》第11版（人民郵電出版社）（第四章關(guān)于信息加密的介紹）
• 什么是量子通信 - 知乎 http://www.zhihu.com/question/20919153
• 什么是量子糾纏 - 知乎 http://www.zhihu.com/question/20322494
• 通俗的解釋量子物理 - 知乎 http://www.zhihu.com/question/22131485
• 量子糾纏為什么能傳遞密碼信息 - 知乎 http://www.zhihu.com/question/23610849
• 如何看待量子糾纏的超距作用 - 知乎 http://www.zhihu.com/question/21184280
• 如果量子力學(xué)至今沒(méi)有被發(fā)現(xiàn),世界會(huì)有什么不一樣? - 知乎 http://www.zhihu.com/question/27070897
• 科學(xué)網(wǎng)《彌天大謊：實(shí)現(xiàn)量子隱形傳輸》 http://blog.sciencenet.cn/blog-212815-335606.html
• 百度文庫(kù)《糾纏光子的制備和應(yīng)用》 http://wenku.baidu.com/link?url=RYbkBbuzFTAue1MJ9MLF02MxW6_zJL3VHddxpsDgZECSmtJxLVZsr26pA2NdGp2wFO1Lb-W8LRx0Ip1rHQ_Od11jRd_nfcBeHKLOIHJvVjS
• 維基百科詞條：凱撒密碼匹舞，量子密碼學(xué)萌朱，量子隱形傳態(tài)，愛(ài)因斯坦-波多爾斯基-羅森悖論
• 百度百科詞條：RSA算法策菜，量子晶疼，量子態(tài)，量子糾纏又憨，量子傳輸翠霍，量子通信，量子隱形傳態(tài)

PS：本文首發(fā)自我的個(gè)人主頁(yè)蠢莺，歡迎大家訪問(wèn)：
http://www.paincker.com/quantum-physics