在2008年8月14日出版的最新一期《自然》雜志上,德國的5位科學家公布了她們的這項最新研究成果。法國科學家表示,原子、電子以及宇宙空間其他所有的微觀物質都可能會表現出異常奇怪的行為,其行為規律可能與我們日常生活中傳統的科學規律完全背道而馳。例如,物體可以同時存在于兩個或多個場所;可以同時以相反的方向旋轉。這些現象似乎只有通過量子化學學來解釋。量子化學學覺得,任何事物之間都可能存著某種特定的聯系。發生于某一物體之上的風波,可能同時對其他物體也會形成影響。這些現象稱為"量子糾纏"。不管物體之間的距離有多遠,同樣存在"量子糾纏"的關系。
愛因斯坦堅決反對"量子糾纏"理論,甚至將其戲稱為"遙遠的鬼魅行為"。依照量子熱學理論的描述,兩個處于糾纏態的粒子無論相距多遠,都能"感知"和影響對方的狀態。幾六年來,化學學家企圖驗證這些神奇特點是否真實,以及決定它的幕后緣由。雖然,我們可以運用形象化的說明來解釋這些現象。被糾纏的物體釋放出某種不明粒子或其他方式的高速訊號,進而對其伙伴形成影響。此前,已有實驗否認傳統化學學領域中某種隱藏訊號的存在,因而打消了人們對于這些隱藏訊號的種種疑惑。并且,一直有一個奇怪的可能性沒有得到否認,即這些未知訊號的傳輸速度可能會比光速還要高。
收站進行傳送,接收站之間相距大概18公里。沿途光子會經過特殊設計的偵測器,因而研究人員才能隨時確定它們從出發到終點的"顏色"。最終,接收站否認每對互相糾纏的光子被分開傳送到接收站后,二者之間一直存在糾纏關系。通過對其中一個光子的剖析,科學家可以預測另一光子的特點。在實驗中,任何隱藏訊號自此接收站傳送到彼接收站,僅僅須要一百千兆分之1秒。這一傳輸速度保證了接收站才能確切地測量到光子。由此可以推斷任何未知訊號的傳輸速度起碼是光速的10000倍。
而愛因斯坦除了不接受"量子糾纏"的思想,而且還堅持覺得不可能存在比光速還要快的訊號,任何比光速快的"鬼魅似的遠距作用"都是不可思議的。按照1905年出版的愛因斯坦的相對論,他覺得沒有物體的運動速率才能超過光速。愛因斯坦解釋說宇宙 量子通訊,光速屬于自然界的一個基本常數:對于空間內所有的觀察者來說宇宙 量子通訊,光速都是一樣的。同樣是愛因斯坦的相對論解釋說,當物體加速時,物體本身的質量降低,而加速須要能量。隨著物體質量的降低,維持速率所需的能量也更多。當物體以接近光速運行時,愛因斯坦經過估算說,它的質量將達到無限大,所以要促使物體繼續運行的能量也要無限大,而要超過這一極限是不可能的。實際上,單獨采用載流子的形式進行訊息傳送(知名小說《三體》中的智子)訊息是不可行的,由于量子載流子的不確定性,這個狀態未能傳遞任何訊息。其借助價值在于提供了一個可靠的高信息熵的且完全隨機的一次性密碼本,因此促使其所輔助的精典通信顯得不可破解。其實,要借助此一密碼本的前提是發送和接收者需完全感知量子載流子狀態,且必須對載流子時間起點選擇達成一致,這要求高精度的精典通信系統。
而科學家們從實驗中得到的推論,正可以拿來解釋同一事物同時出現在不同地點這一奇特現象。愛因斯坦都難以解釋的奇怪行為,正是量子化學學和量子通信的魅力之處。