2022年的諾貝爾物理學(xué)獎頒發(fā)給了三位量子力學(xué)科學(xué)家，于是很多媒體稱，量子糾纏被證實了。

需要明確的是，諾貝爾物理學(xué)獎頒給了從事量子糾纏研究的科學(xué)家，并不代表量子糾纏現(xiàn)在才證實。

和實際理論相比，諾貝爾獎有很長時間的滯后性，比如有個“變態(tài)”的規(guī)定，最多只能三個科學(xué)家分享，如果一個團(tuán)隊有三個以上科學(xué)家，那就只能等：等其中一部分科學(xué)家老去，剩下的三個就可以拿獎了（當(dāng)年霍金去世后立馬把諾貝爾物理學(xué)獎發(fā)給了黑洞研究科學(xué)家）。

其實量子糾纏早在上世紀(jì)80年代就通過科學(xué)實驗被證實了。

一、量子糾纏的起源

量子糾纏是什么？是心電感應(yīng)嗎？和量子佛學(xué)什么關(guān)系？

說來有趣，量子糾纏最早是為了證明量子力學(xué)不成立而推導(dǎo)出來的。

Einstein（愛因斯坦），Podolsky（潘多爾斯基），Rosen（羅森）在1935年提出了一個思想實驗(Thought Experiment)，用來論證量子力學(xué)的荒誕。為了方便記憶，采用了三位大佬的名字第一個字母，叫EPR佯謬。

大致意思是，兩系統(tǒng)，各向相反方向離開。按量子力學(xué)哥本哈根學(xué)派，沒有測量前，每個粒子都是處于"態(tài)"。疊加就好似鋼琴曲中的"和弦"，由多個單音組成的復(fù)音。若測量其中一個粒子，由于系統(tǒng)守恒，可以推理得出， 若測量天邊的另一粒子，必定是第一個粒子的互補(bǔ)態(tài)。那就等價于"瞬間"知道了天邊另一粒子的狀態(tài)，用俗話講就是"超距感應(yīng)""隱形傳態(tài)"，用物理術(shù)語講就是"非定域性 "(non-locality)。

愛因斯坦認(rèn)為，“疊加態(tài)"會在理論上導(dǎo)致超距感應(yīng)(非定域性)。稱之為“spooky action at a distance”，薛定諤嘲笑之為"量子糾纏"。迄今為止，人類在物質(zhì)世界的所有經(jīng)驗都沒有違反定域性。由此愛因斯坦認(rèn)為量子力學(xué)是不完備的。

1982年，法國物理學(xué)家艾阿蘭·阿斯佩與他的專業(yè)團(tuán)隊順利的完成了一項科學(xué)實驗，驗證了量子糾纏的存在，也反推出量子力學(xué)其實是完備的。40年后，他拿到了諾貝爾物理學(xué)獎。

二、量子糾纏的應(yīng)用

雖然能夠“瞬間”知道另外一個量子糾纏系統(tǒng)的狀態(tài)，但量子糾纏本身是無法傳遞信息的，這種“瞬間”并無法同時傳遞信息。

這意味著，超距效應(yīng)是瞬時的，但信息做不到瞬時傳遞，依然受到光速的制約。

為了避免時光倒流，物理學(xué)也是拼盡全力，超光速傳遞信息是不可能了。

本來量子糾纏只是為了證明量子力學(xué)這個大廈的基石是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模坪跏菍嶋H應(yīng)用中沒什么用處。

直到有一天，中國科學(xué)家潘建偉用這個技術(shù)來搞加密通信。

25年前，1997年，奧地利科學(xué)家塞林格發(fā)表了一篇論文（第二作者是他的學(xué)生潘建偉），論文介紹了第一個實現(xiàn)光子偏振態(tài)隱形傳送的試驗。該論文轟動了學(xué)術(shù)界和新聞界, 后被《Nature》評為 20 世紀(jì)最有影響的 21 篇經(jīng)典論文之一。塞林格也因此拿到了2022年的諾貝爾物理學(xué)獎。

歸國之后的潘建偉于2009年成功實現(xiàn)了世界上最遠(yuǎn)距離的量子態(tài)隱形傳輸，后于2012年在合肥建成了世界上首個規(guī)?；孔油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。2016年他任首席科學(xué)家的墨子號量子科學(xué)實驗衛(wèi)星成功發(fā)射，開展世界上首次衛(wèi)星和地面之間的量子通信。

量子通信的叫法容易引起誤解，其實量子通信應(yīng)該叫做量子加密通信。

量子通信相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要是加解密，而非通信。至于超光速傳輸信號甚至傳輸物體之類的暢想，是不存在的。

傳統(tǒng)模式下，任何加密方式都有可能被破解。

而量子信息在傳遞過程中，也有被竊取的可能性，但是具備量子特性的粒子編碼，不能進(jìn)行觀察破譯，因為觀察這個動作，就會打破量子糾纏系統(tǒng)——量子糾纏無法被觀察！接收方收到的信息就會無法解密而作廢。

這就可以實現(xiàn)絕對安全的加密通信。

潘建偉帶領(lǐng)團(tuán)隊在自由空間量子密鑰分發(fā)、量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實驗等方面不斷取得國際領(lǐng)先的突破性成果。2005年，潘建偉團(tuán)隊在世界上第一次實現(xiàn)13公里自由空間量子通信實驗，證實光子穿透大氣層后，其量子態(tài)能夠有效保持，從而驗證了星地量子通信的可行性。

經(jīng)過十多年的發(fā)展，中國在量子通信領(lǐng)域已經(jīng)全球領(lǐng)先，墨子號成為全球第一顆量子通信衛(wèi)星。

三、量子糾纏的商業(yè)化應(yīng)用

如今，量子通信已經(jīng)從實驗室走到了商業(yè)應(yīng)用場景。

中科大和潘建偉均參股的國盾量子在2020年7月順利登上科創(chuàng)板，主要從事量子保密通信產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù),并前瞻布局量子計算等領(lǐng)域科研儀器的研發(fā)、生產(chǎn)和集成服務(wù)。

目前，國盾量子的產(chǎn)品應(yīng)用于量子保密通信“京滬干線”“國家廣域量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)”“武合干線”等項目，并為多地的城域網(wǎng)提供設(shè)備和技術(shù)保障。國內(nèi)有超過7000余公里實用化光纖量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，其中絕大多數(shù)使用了國盾量子產(chǎn)品，且處于在線運(yùn)行狀態(tài)。

在行業(yè)應(yīng)用方面，國盾量子的量子保密通信技術(shù)已實現(xiàn)在金融、政務(wù)、電力等多領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用。

在金融領(lǐng)域，國盾量子已在十幾家銀行以及證券、期貨、基金等金融機(jī)構(gòu)率先開展了數(shù)據(jù)中心異地災(zāi)備、企業(yè)網(wǎng)銀實時轉(zhuǎn)賬等應(yīng)用。

在政務(wù)領(lǐng)域，國盾量子設(shè)備為合肥、濟(jì)南、宿州、南京、金華等地的政務(wù)辦公提供基于量子通信技術(shù)的音視頻電話和數(shù)據(jù)傳輸支撐。

在電力領(lǐng)域，則與國家電網(wǎng)合作，實現(xiàn)了電力領(lǐng)域重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息利用量子保密通信技術(shù)在京滬兩地災(zāi)備中心之間的加密傳輸?shù)取?/p>