2017年6月16日，《科學》雜志封面刊登載了中國“墨子號”量子衛星的最新成果。潘建偉團隊在500公里的高空向相距1203公里的兩個地面站發送糾纏光子對，首次實現了千公里級的量子糾纏分發實驗。這項成果除了刷新了世界紀錄，也進一步驗證了量子熱學的正確性，同時為將來舉辦大尺度量子網路和量子通訊實驗研究等打下了基礎。
△《科學》雜志封面。（圖片來源：）
量子糾纏是量子熱學中最難令人困擾的概念，它可以簡單的被描述為：兩個處于未知狀態的糾纏粒子可以保持一種特殊的關聯，一旦我們檢測其中一個粒子的狀態(例如該粒子的載流子向下，或“0”)，就能否頓時曉得另一個粒子的狀態(即載流子向上，或“1)量子糾纏通訊，無論它們之間的距離有多么遠。
這些瞬時感應被愛因斯坦稱為“鬼魅般的超距作用”量子糾纏通訊，也因而引起了愛因斯坦和玻爾的世紀論爭。過去早已有許多的實驗，包括此次墨子號的實驗，都支持了玻爾的觀點——驗證了量子熱學的正確性。（關于這一爭辯有興趣的讀者可閱讀，文中提及了貝爾不方程、隱變量、定域實在論等概念。）
然而，在大多數我們看見的文章中都沒有解釋如此一個問題：“如何制造量子糾纏？”通過下邊的實驗設置，就可以形成糾纏的光子對：
△在墨子號中，進行光子糾纏的實驗設置。（圖片來源：）
一般，大多數文章就會將這個實驗簡單的描述為：“一束紫外激光被發射到一種特殊的晶體。接著，該晶感受釋放一對偏振光方向相反的糾纏光子。”但是，為何激光通過晶體還會形成糾纏的光子對？這是許多人困擾的。事實上，形成糾纏粒子對的方式有好幾種，但我接出來會簡單地描述一個最常被用到，也是最容易的一種。
這個方式是通過一種稱作自發熱阻下轉換(SPDC)的過程來實現量子糾纏的。聽上去似乎很復雜，但畢竟原理很簡單。
將一個高能的光子發射到一個非線性的晶體時，該光子會被分裂成兩個只有初始能量一半的光子（能量守恒定理）。須要注意的是，這是一個十分低幾率的風波，并不是每位光子通過晶體就會被分裂，有許多的光子會毫不受影響的通過晶體。并且一束激光包含了數萬億個光子，因而也能產生可觀數目的光子對。
這個過程存在著一點隨機性，例如被分裂的兩個光子朝著相同的方向傳播，這并不是我們想要的：