直接提取真空零點能是在造永動機，違反能量守恒定理，如今有人通過從遠處「借用」的方式實現了突破。
這是一件人們難以想像的事，化學學家早已實現用量子等價物從接近真空中陡然變出能量，這一創舉其實違反了數學定理和常識。
「你不能直接從真空中提取能量，由于那兒沒有任何東西，」不列顛羅馬尼亞學院的理論化學學家Unruh在描述標準思維方法時說。
但15年前，臺灣西南學院理論化學學家堀田昌寬（Hotta）提出，其實真空實際上可以被誘導輸出一些東西。
原本，許多研究人員忽略了這項工作，懷疑從真空中提取能量的思想是完全不可信的。但是，仔細觀察的人們意識到，堀田暗示的是一種迥然不同的量子特技。能量不是免費的，它必須使用在遙遠的地方用能量訂購的知識來解鎖。從這個角度來看，堀田昌寬的理論看上去不像是創造，而更像是將能量從一個地方傳送到另一個地方——一個奇怪但不這么令人厭惡的看法。
「這真是一個驚喜，」Unruh表示，他曾與堀田昌寬合作但沒有參與能量傳送研究。「這是一個美妙的結果。」
在過去的一年里，研究人員早已在兩個獨立的量子設備中跨越微觀距離傳送能量，證明了堀田昌寬的理論。這項研究幾乎沒有讓人懷疑能量隱型傳態是一種真正的量子現象。
「實驗證明了理論，」麻省理工大學（MIT）的量子化學學家SethLloyd表示。「你實際上是在傳送，你在抽取能量。」
量子貨幣
第一個對量子能量隱型傳態持懷疑心態的人是堀田昌寬本人。
2008年，他開始找尋方式來檢測一種稱為「量子糾纏」的特殊量子熱學聯系的硬度，其中兩個或多個物體共享一個統一的量子態，雖然相距很遠，它們也會以相關的形式表現。糾纏的一個決定性特點是你必須一舉創造它。你不能通過獨立地撫弄一個對象和另一個對象來設計相關行為，就算你打電話給另一個地方的同學并告訴她們你做了哪些也不行。
堀田昌寬于2008年提出了量子能量隱型傳態合同。
在研究黑洞時，堀田開始懷疑量子理論中的奇特風波「負能量」，可能是檢測糾纏的關鍵。黑洞通過發射與其內部糾纏在一起的幅射而收縮，這一過程也可以被視為黑洞吞噬負能量團。堀田強調負能量和糾纏雖然密切相關。為了強化他的論據，他著手證明負能量——比如糾纏——不能通過在不同地點的獨立行動形成。
堀田昌寬吃驚地發覺，事實上，一個簡單的風波序列可以造成量子真空變為負值——放棄它雖然沒有的能量。「一開始我以為我弄錯了，」堀田昌寬說道量子物理三大理論，「所以我又估算了一下，我檢測了我的邏輯。但是我找不到任何紕漏。」
問題出在量子真空的奇特性質上，這是一種獨特的虛無，但又無時不接近于存在物質。不確定性原理嚴禁任何量子系統步入完全零能量的完全安靜狀態。結果是，雖然完全的真空也必須總是隨著飽含它的量子場的波動而砰砰翻飛。那些永無止境的波動使每位場都飽含了一些最低限度的能量，稱為零點能量。化學學家覺得，具有這些最小能量的系統處于能級。
處于能級的系統有點像停在丹佛（海拔1.6公里）街頭的車輛。雖然它遠低于海平面，也不能再低了。
量子熱學中，量子漲落在空間生成由粒子和反粒子組成的虛粒子對。粒子對借取能量而生成，又在短時間內湮沒歸還能量。這種形成的虛粒子的化學效應是可以被檢測的，比如，電子的有效電荷與裸電荷不同。從量子電動熱學的蘭姆位移與卡西米爾效應，可以觀測到這些效應。
堀田昌寬的理論如同找到了一個地下車庫。他意識到，要開啟這扇門，只須要借助量子場中的一種內在糾纏就可以。對永動機有所了解的人都曉得，不間斷的真空波動不能拿來為其提供動力，由于給定位置的波動完全是隨機的。你想像一下將一個獨特的量子電瓶聯接到真空中，一半的波動會為設備充電，而另一半則會將其用盡。
然而量子場是糾纏的，一個點的波動常常與另一個點的波動相匹配。早在2008年，堀田發表了一篇論文，概述了兩位量子化學中的老熟人Alice和Bob怎么利藥量子糾纏從Bob周圍的能級中提取能量。
具體來說，Bob他想給哪個獨特的量子電瓶充電，但他只能滿足真空空間。辛運的是，他的同事Alice在很遠的地方有一個設備齊全的數學實驗室。Alice在她的實驗室里檢測磁場，并注入能量了解其波動。這個實驗使整個場脫離能級，但據Bob所知量子物理三大理論，他的真空仍處于最低能量狀態，即隨機波動。
但隨即Alice按照自己周圍的變化信息，主要是通知Bob何時插入電板，在Bob閱讀信息后，他可以借助新發覺的知識打算實驗，從真空中提取能量，即Alice注入的能量。
滑鐵盧學院的理論化學學家Martín-Martínez表示，假如你樂意的話，這種信息可以讓Bob對波動進行計時。他還補充說，因為量子場的具象性質，時間的概念比字面意思更圖式。
英屬洪都拉斯學院的Unruh表示，你可以藥量子力學做一些奇怪的事情。
在整個實驗中，Bob不能提取比Alice輸入更多的能量，由于能量是守恒的。在Alice的文本抵達之前，Bob缺少提取能量的必要知識，所以沒有任何效應的傳播速率超過光速。因而合同沒有違背化學原則。
但是，堀田的出版物受到了批評，好多人覺得只有小說中才能有真空零點能量。但堀田確信他發覺了一些東西，繼續自己的看法。后來他得到了Unruh的鼓勵，Unruh因發覺另一種奇怪的真空行為而聲譽大噪。
堀田還是想方設法對其發覺進行測試，然后他結交了西南學院專門研究匯聚態物質的院長游佐剛（GoYusa）。她們提議在具有類似于電磁場的糾纏能級的半導體系統中進行實驗。
但她們的研究卻一再延誤，在最初的實驗獲得捐助后不久，因為自然緣由，她們的實驗設備被震壞兩次，現在，她們又一次基本上從零開始。
一次跳躍
堀田曾在2013年做過一次講演，這個講演迸發了Martín-Martínez的無限想像。Martín-Martínez表示：堀田的思維方法與其他人不同，他是一個很有創意、想到就要付諸行動的人。
IBM的量子計算機。
Martín-Martínez半認真地將自己定位為「時空工程師」，常年以來他仍然被懸疑小說邊沿的數學學所吸引。他的夢想是找到在數學上可行的方式來制造蟲洞、曲速引擎和時間機器。這種奇特現象中的每一個都相當于廣義相對論非常適應的多項式所容許的奇特時空形狀。但它們也被所謂的能量條件所嚴禁，著名化學學家羅杰?彭羅斯和斯蒂芬?霍金在廣義相對論之上施加了一些限制，以制止該理論詮釋其野性的一面。
彭羅斯-霍金理論體系中最主要的一條是嚴禁負能量密度。并且，在聽堀田昌寬的介紹時，Martín-Martínez意識到，高于能級聽上去有點像讓能量弄成負能量。這個概念對星際迷航的粉絲來說很有趣，他一頭扎進了堀田的論文中。
他很快意識到能量隱型傳態可以幫助解決他在量子信息領域的一些研究者所面臨的問題，其中包括滑鐵盧的化學學家和當時的中學生Rodríguez-。二人有一個更實際的目標：采用量子bite，即量子計算機的建立基礎，并使它們盡可能地冷。冷量子比特是可靠的量子比特，但該小組早已遇見了一個理論極限，超過這個極限恐怕就不可能再吸出更多的熱量——就像Bob面對一個雖然不可能從中提取能量的真空一樣。
今年，滑鐵盧學院的小組驗證了量子能量隱型傳態合同。
在第一次向的團隊推介時，Martín-Martínez面臨著許多懷疑的問題。但她們很快顯得接受，開始研究量子能量隱型傳態，并在2017年提出了一種方式，將能量從量子比特中轉移下來，使其比任何其他已知程序能做到得更冷。雖然這么，「這都是理論，」Martín-Martínez說道。「沒有實驗。」
Martín-Martínez和Rodríguez-以及和一位實驗主義者開始著手改變這些狀況。
她們求救于一種稱為核磁共振的技術，該技術使用強悍的磁場和無線電脈沖來操縱大分子中原子的量子態。該小組花了幾年時間計劃實驗，之后在疫情期間的幾個月里，安排在兩個碳原子之間傳送能量，飾演Alice和Bob的角色。
首先，一系列精細調諧的無線電脈沖將碳原子放在特定的最低能量能級，這兩個原子之間存在糾纏。系統的零點能量由Alice、Bob的初始組合能量和它們之間的糾纏定義。
接出來，她們向Alice和第三個原子發射單個無線電脈沖，同時對Alice的位置進行檢測并將信息傳輸到原子「文本消息」。最后，針對Bob和中間原子的另一個脈沖同時將消息傳輸給Bob并在那兒進行檢測，進而完成能量「無中生有」。
她們多次重復這個過程，在每一步都進行多次檢測，使她們能否在整個過程中重建三個原子的量子特點。最后，她們估算出Bob碳原子的平均能量升高，可知能量被提取并釋放到環境中。雖然Bob原子總是以能級開始，但還是發生了此類情況。從開始到結束，該合同只用了不超過37納秒。要不是能量從分子的右側傳播到另左側，一般須要20多倍的時間——接近一整秒。Alice消耗的能量使Bob才能解鎖其他方法難以獲得的能量。
「看到借助目前的技術可以觀察到能量的激活，這真是太棒了，」現就職于加洲學院伯克利校區的Rodríguez-說道。她們在2022年3月發布的預印版論文《oflocalwith》中描述了量子能量隱型傳態的首次演示，該研究已被數學學頂刊《》（PRL）接收發表。
Rodríguez-覺得這種系統可用于研究量子系統中的熱、能量和糾纏。
第二次演示將在十個月后進行。
新年節前幾天，石溪學院的量子估算研究員Ikeda正在觀看一個提及無線能量傳輸的視頻。他想曉得是否可以藥量子力學來完成類似的事情。之后，他想起了堀田昌寬的工作——在西南學院讀大專時堀田曾是他的院士之一——并意識到他可以在IBM的量子估算平臺上運行量子能量隱型傳態合同。
在接出來的幾天里，他編撰并遠程執行了這樣一個程序。實驗否認Bob量子比特增長到其能級能量以下。到1月7日，他早已在預印版論文《Firstofon》中發布了他的結果。
在堀田昌寬首次描述能量傳送近15年后，相隔不到一年的兩次簡單演示證明了這是可能的。
「實驗論文做得挺好，」Lloyd表示。「我有點錯愕于沒有人更早做到這一點。」
懸疑的夢想
但是，堀田昌寬還沒有完全滿意。
他贊揚那些實驗是重要的第一步。但他將它們視為量子模擬，由于其糾纏行為被編程為能級——通過無線電脈沖或通過IBM設備中的量子操作實現。他希望人們最終能從一個系統中獲取零點能量，該系統的能級自然具有糾纏的特點，如同彌漫在宇宙中的基本量子場一樣。
因此，堀田昌寬和游佐剛正在推動她們最初的實驗。在接出來的幾年里，她們希望在具有本質糾纏能級的邊沿電壓的硅表面展示量子能量隱型傳態——一個行為更接近電磁場的系統。
與此同時，對于能量隱型傳態的益處，每個化學學家都有自己的想法。Rodríguez-懷疑，不僅幫助穩定量子計算機外，它還將繼續在量子系統中的熱、能量和糾纏研究中發揮重要作用。1月上旬，池田發表了另一篇論文，詳盡介紹了怎樣將能量傳送到新生的量子互聯網中。
Martín-Martínez也在繼續追逐他的懸疑夢想。他與廣義相對論模擬專家Erik合作，希望確切估算時空對特定負能量排列的反應。
一些研究人員發覺他的探求很有趣。「這是一個值得贊揚的目標，」Lloyd笑著說。「從某種意義上說，不對此進行跟進在科學上是不負責任的。負能量密度具有極其重要的意義。」
其他人警告說，從負能量到奇特時空形狀的公路是坎坷且不確定的。「我們對量子關聯的直覺仍在發展中，」Unruh說道。「一旦才能進行估算，人們還會不斷對實際情況倍感欣慰。」
對于堀田昌寬而言，他并沒有花太多時間思索精雕時空。如今讓他倍感高興的是，他從2008年開始的量子關聯估算早已構建了真正的化學現象。
「這是真實的數學學，」堀田昌寬說道，「不是懸疑小說。」
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