當一個人步入一間房間，一按電鈕，屋內空了。同時，這個人出現在了遠在幾百光年外的另一間房間，懸疑連續劇中常常出現的“超時空穿越”讓人們大開眼界。這些幻想是否還能實現呢？
假如你們看過《星際迷航》，相信您對影片中的人體頓時轉移一定不陌生。影片里，“企業號”飛船上的成員們在一臺科技裝置中，身體突然一閃，便消失得無影無蹤，然后他會出現在任何一處希望前往的地點，甚至是外星球。影片讓長距離聯通看上去好像輕而易舉。其實這種能力是虛構下來的，但自從科研人員研究發覺“量子遠距傳輸”技術后，似乎實現“瞬時聯通”不再這么遙不可及。
量子遠距離傳輸并不僅僅是懸疑小說上面的故事，它是真實的，而且早已存在了。或則起碼，量子的隱型傳輸已然成為了可能。
“量子遠距傳輸”簡單來說，就是量子態從一個地方到另一個地方的傳輸。
傳輸的量子態就像懸疑小說中描畫的“超時空穿越”，在一個地方神秘消失，不須要任何載體的攜帶，又在另一個地方頓時神秘出現。
2010年6月1日，在日本《自然光子學》期刊上發表的中國科技學院潘建偉團隊最新研究成果，導致了國際學術界的廣泛關注。在取得了一系列關鍵技術突破后，我國已成功實現16公里距離的量子態隱型傳輸，這比原世界紀錄提升了20多倍。淺顯的來說，就是一個量子態在一個地方消失，又在另一個地方出現，兩個地方的距離早已達到16公里。
這個實驗，由中國科技學院與復旦學院組成的聯合小組完成，實驗中一個量子態在古北口消失后，沒有經過任何載體，就頓時出現在了16公里以外。這是量子態遠距離傳輸的一個重大飛越。
這么，信息的頓時傳遞能不能發展到實物的頓時傳遞？甚至發展到生命體的頓時傳遞呢？
其實我們真的很想把這項技術稱為頓時聯通，但它還不能算，起碼如今還不能算。我們可以把量子態理解為一種信息量，但它并不是實體。雖然，量子隱型傳輸與懸疑連續劇《星際迷航》及其他懸疑小說中描述的“瞬間聯通”，還是有很大差別的。
懸疑連續劇中的“瞬間聯通”通常是分解一個物質對象，通過空間傳輸分子物質，之后再另一個遙遠的地方立刻且完美地重組這個物質實體。而量子隱型傳輸，不分解和重組任何對象，不涉及任何物質的聯通。
另外，這項技術只運用于單一量子粒子層面，比如，光子、電子、原子等。量子隱型傳輸與真正的物質頓時聯通其實差的還很遠，不過，卻有一種微妙的魔力。量子隱型傳輸就能立刻將一個粒子的量子態傳輸到任意一個未知的位置，卻不傳送粒子本身。作為未來量子通訊網路的核心要素，量子態隱型傳輸是一種全新的通訊方法，它傳輸的不再是精典信息，而是量子態攜帶的量子信息。
聽上去，這確實是一個無法令人理解的研究領域。想要弄清楚其中的奧秘，還得從量子說起。
量子是不可分的最小能量單位，“光量子”就是光的最小單位。
在奇異的量子世界里，量子存在一種奇妙的“糾纏”運動狀態。化學學家愛因斯坦用“鬼魅般的超距作用”來形容“量子糾纏”。
在量子化學的世界中，兩個或兩個以上處于糾纏態的粒子，無論相隔多遠，都能“感知”和影響對方的狀態。
中科大量子信息實驗室彭承志院士，把一對糾纏狀態下的光子稱作有著“心電感應”的兩個粒子。再用個更貼切的比喻，糾纏光子就似乎一對“心有靈犀”的色子，甲乙二人身處兩地，分別各拿其中一個色子，甲隨便擲一下色子是5點，與此同時，乙手中的色子會手動翻轉到5點。當甲剛剛擲出了5點，乙即使不用攤開雙手，也可以曉得自己手邊這個“心電感應”的色子也成了5點。這一切始于量子的“糾纏”運動狀態。彭承志院長介紹說：“在精典狀態下，一個個獨立的光子各自攜帶信息，通過發送和接收裝置進行信息傳遞。并且在量子狀態下，兩個糾纏的光子互為一組，互相關聯，而且可以在一個地方神秘消失，不須要任何載體的攜帶，又在另一個地方頓時神秘出現。量子態隱型傳輸借助的就是量子的這些特點，我們首先把一對攜帶著信息的糾纏光子進行分拆，把其中一個光子發送到特定位置，這時，兩地之間只須要曉得其中一個光子的即時狀態，才能確切猜想另外一個光子的狀態，因而實現類似‘超時空穿越’的通訊方法。”
在量子糾纏理論中，兩個互相糾纏的量子對，雖然一個在月球一個在地球，只要你觀測到了其中一個量子的狀態，另一個量子也會頓時形成相同的改變。借助這些“鬼魅般的超距作用”，量子通訊就可以把另一個粒子的未知量子態，傳送到遙遠的地點量子傳輸技術，而不用傳送這個粒子本身。
這聽上去如同一場魔術演出。很其實，上面的舉例中，甲和乙之間傳送的只是類似“轉成5點”之類的信息，而不是實物。一位出席這項研究的科學家說道：“我們對世界的了解依然不夠透徹。好多人都覺得，這個實驗的成功代表著超時空穿越可能實現。并且，現今還不曉得應當怎樣通過隱型傳輸的形式傳送實物，更不用說生命體了。不過，這項實驗意義重大，科技發展的速率有多快誰能曉得呢？就似乎準備盤時的人們永遠想不到，在不久的將來，人類發明出了每秒運行幾千億次的電子計算機。”
我國科學家創造的這段16公里的量子態旅程，刷新了當時新的世界紀錄。這一切始于研究者對量子通訊信道從光纖信道到自由空間信道的改變。下邊，我們來聽聽這段量子態旅程的研究過程。
早在2004年，中科大潘建偉、彭承志等研究人員，就開始探求在自由空間實現更遠距離的量子通訊。在自由空間里，環境對光量子態的干擾效應極小，而光子一旦穿透大氣層步入內層空間，其耗損更是接近于零，這促使自由空間信道比光纖信道在遠距離傳輸方面更有優勢。
2005年量子傳輸技術，研究小組在南京創造了13公里的自由空間單向量子糾纏分發的世界紀錄，同時驗證了在內層空間與月球之間分發糾纏光子的可行性。之后，從2007年開始，中科大—清華學院聯合研究小組在上海古北口與湖南永清之間架設了歷時16公里的自由空間量子信道，最終在2009年成功實現了世界上最遠距離的量子態隱型傳輸，否認了量子態隱型傳輸穿越大氣層的可行性。
事實上，不僅遠距離傳輸實驗之外，在2012年的8月份，潘建偉等人在國際上首次成功實現百公里量級的自由空間量子隱型傳態和糾纏分發，為發射全球首顆“量子通信衛星”提供了技術支持。潘建偉院士介紹說：“在高耗損的地面成功傳輸100公里，意味著在低耗損的太空傳輸距離將能達到1000公里以上，基本上解決了量子通信衛星的遠距離信息傳輸問題。”
到了2015年，潘建偉院士與朋友組成研究小組，在國際上首次成功實現多自由度量子體系的隱型傳態。這是自1997年國際上首次實現單一自由度量子隱型傳態以來，量子信息實驗研究領域取得的又一重大突破，這為發展可擴充的量子估算和量子網路技術做好了充分打算。
2016年，潘建偉團隊自主研發的，世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”，在蘭州衛星發射中心成功發射，這也標志著世界首次實現了衛星和地面之間的量子通訊，意味著我國量子保密通訊技術取得了重大進展。
那么多年來，我國在科學技術上的快速發展是世界有目共睹的。明天，我們在量子傳輸研究領域獲得的世界領先技術成果，離不開諸多默默耕耘的科研工作者，我們應當向她們致敬，為祖國自豪。