較真要點(diǎn)（趕時(shí)間？只看要點(diǎn)就夠了）：
1、雖然懸疑連續(xù)劇中人的“瞬間傳輸”還是個(gè)夢(mèng)，但中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院潘建偉團(tuán)隊(duì)早已實(shí)現(xiàn)了地面與量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”之間量子態(tài)的“瞬間傳輸”——量子隱型傳態(tài)。不過，好多不專業(yè)的科普文章將量子隱型傳態(tài)描述為懸疑片中可以超光速傳遞信息的手段，但是它并不存在這一能力。另外，量子隱型傳態(tài)傳遞的并不是物質(zhì)本身，光子并沒有千里迢迢地挪到另一處。
2、潘建偉團(tuán)隊(duì)還實(shí)現(xiàn)了地星之間的“量子秘鑰分發(fā)”。量子秘鑰分發(fā)是一種理論上絕對(duì)安全、不可被監(jiān)聽的加密方式。
3、新聞中提及的量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”，并不是指衛(wèi)星處于量子狀態(tài)，而是指這顆科學(xué)衛(wèi)星的主要任務(wù)是與地面協(xié)同完成量子領(lǐng)域里的科學(xué)研究。除此之外，“墨子號(hào)”衛(wèi)星與其他衛(wèi)星在結(jié)構(gòu)上并無區(qū)別。
4、量子隱型傳態(tài)和量子秘鑰分發(fā)是未來構(gòu)建大規(guī)模全球化量子網(wǎng)路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。量子網(wǎng)路可以用于實(shí)現(xiàn)量子通訊（愈發(fā)安全可靠）和分布式量子估算（估算能力更強(qiáng)）。
核實(shí)者：趙琦|復(fù)旦學(xué)院交叉信息大學(xué)博士生
在量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”升空一年后，中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院潘建偉院士率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合其他多家國內(nèi)重要科研機(jī)構(gòu)在國際上首次實(shí)現(xiàn)了地面與“墨子號(hào)”衛(wèi)星之間的量子秘鑰分發(fā)和量子隱型傳態(tài)，其相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國際權(quán)威刊物《自然》（《》）上。在此之前，“墨子”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了量子糾纏分發(fā)和貝爾不方程遵守的驗(yàn)證，這一壯舉發(fā)表在另一國際權(quán)威刊物《科學(xué)》（《》）上。在這兒我們將針對(duì)其中的一些相關(guān)概念以及常見誤區(qū)進(jìn)行簡略介紹。
量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”和其他衛(wèi)星有哪些不同？
可能好多人對(duì)量子衛(wèi)星會(huì)形成誤會(huì)，這兒所說的量子衛(wèi)星并不是指衛(wèi)星處于量子狀態(tài)，而是指這顆科學(xué)衛(wèi)星的主要任務(wù)是借助其攜帶的能發(fā)射量子態(tài)的裝置，與地面的量子通訊，協(xié)同完成量子領(lǐng)域的科學(xué)研究。除此之外，“墨子號(hào)”衛(wèi)星與其他衛(wèi)星在結(jié)構(gòu)上并無區(qū)別。
“墨子號(hào)”此次主要有三個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)：1、量子糾纏分發(fā)以及貝爾不方程的驗(yàn)證；2、量子秘鑰分發(fā)；3、量子隱型傳態(tài)。
成果一：實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)“量子隱型傳態(tài)”。可以理解為量子態(tài)的“瞬時(shí)傳輸”，但并非懸疑片中可以超光速傳遞信息的手段
量子隱型傳態(tài)就是借助量子糾纏將一個(gè)未知的量子態(tài)只通過精典信道傳送到另一個(gè)遙遠(yuǎn)的地點(diǎn)。“量子糾纏”是量子熱學(xué)中反直覺的現(xiàn)象之一，淺顯來講，就是兩個(gè)相隔很遠(yuǎn)的粒子，她們擁有某種“神奇的默契”，可以在沒有任何通信的情況下呈現(xiàn)出一致的狀態(tài)。倘若其中一個(gè)量子的狀態(tài)發(fā)生改變，另一個(gè)量子的狀態(tài)也會(huì)瞬時(shí)發(fā)生相應(yīng)改變。“量子糾纏”曾被愛因斯坦評(píng)價(jià)“鬼魅的超距作用”。
潘建偉團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)量子隱型傳態(tài)的大約過程如下：假定有1，2，3個(gè)光子，2和3是糾纏光子對(duì)（擁有某種“神奇的默契”），1是想要傳輸?shù)牧孔討B(tài)量子隱態(tài)傳輸，1、2在地面站，3分發(fā)給“墨子號(hào)”衛(wèi)星。通過對(duì)1、2共同進(jìn)行檢測(cè)，并將結(jié)果發(fā)送給衛(wèi)星，3按照收到的檢測(cè)結(jié)果經(jīng)過處理后會(huì)變成1最開始的樣子。也就是說一個(gè)與光子1狀態(tài)幾乎一模一樣的光子，出現(xiàn)在了衛(wèi)星上。
影片《星際迷航》經(jīng)典對(duì)白：Beammeup,（把我傳送到飛船上）
注意，量子隱型傳態(tài)傳遞的并不是物質(zhì)本身，光子并沒有千里迢迢地挪到另一處。相反它是借助一端的信息在另一個(gè)很遠(yuǎn)的地方將原本的量子態(tài)塑造下來，而原本的量子態(tài)會(huì)由于檢測(cè)受到破壞量子隱態(tài)傳輸，因而它與量子不可克隆原理并不矛盾。須要注意的是好多并不專業(yè)的科普文章將量子隱型傳態(tài)描述為懸疑片中可以超光速傳遞信息的手段。但是事實(shí)上，它并不存在這一能力，如果千里之外的某人想要將她手中的量子態(tài)傳遞給我，我須要通過電話，互聯(lián)網(wǎng)等精典信道接受到她的信息后，經(jīng)過相應(yīng)的后處理我們手中的量子態(tài)就會(huì)坍縮成想要傳遞的目標(biāo)態(tài)。
成果二：實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)量子秘鑰分發(fā)，量子秘鑰分發(fā)是一種理論上絕對(duì)安全、不可被監(jiān)聽的加密方式
在地面上的量子秘鑰分發(fā)系統(tǒng)早已可以達(dá)到百公里量級(jí)，而這次的地星量子秘鑰分發(fā)最遠(yuǎn)通訊距離可以達(dá)到1200公里。
量子秘鑰分發(fā)是一種基于量子熱學(xué)原理可以提供無條件安全秘鑰共享的方式。通訊的用戶們?cè)趽碛邪踩蚁嗤拿罔€后再對(duì)自己的信息進(jìn)行一次一密（one-timepad），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安全通訊。須要注意的是因?yàn)樾诺赖暮膿p，量子秘鑰分發(fā)的是秘鑰而不是信息本身。通常在量子秘鑰分發(fā)中，秘鑰被編碼在處于疊加態(tài)的化學(xué)系統(tǒng)中，比如單光子。信道中的監(jiān)聽者因?yàn)椴豢煽寺≡黼y以直接復(fù)制量子態(tài)，想要獲取秘鑰的信息不可防止地會(huì)對(duì)系統(tǒng)導(dǎo)致擾動(dòng)，這一擾動(dòng)會(huì)被通訊雙方發(fā)現(xiàn)因而安全性得到的保證。
所以相比于傳統(tǒng)通訊，量子通信愈發(fā)安全可靠。用戶之間可以通過量子網(wǎng)路完成量子秘鑰分發(fā)，使用秘鑰對(duì)通訊進(jìn)行加密。量子通信的安全性不再依賴算法的復(fù)雜性，而是基于量子熱學(xué)的基本原理，如量子不可克隆原理，海森堡不確定性理論。
量子隱型傳態(tài)和量子秘鑰分發(fā)是未來構(gòu)建大規(guī)模全球化量子網(wǎng)路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
在“墨子號(hào)”之前，量子隱型傳態(tài)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)經(jīng)過了多年發(fā)展。并且因?yàn)楣饫w的耗損，最遠(yuǎn)的傳輸距離只能達(dá)到100公里量級(jí)。而“墨子號(hào)”的這次實(shí)驗(yàn)完成了1400公里距離的量子隱型傳態(tài)。與地面上使用光纖的這一傳統(tǒng)傳輸方法不同，“墨子號(hào)”與地面的通訊中大部份的信道是真空組成，光在真空中不會(huì)形成耗損，這大大提升了傳輸距離。
長距離的量子隱型傳態(tài)被覺得是構(gòu)建大規(guī)模全球化的量子網(wǎng)路的重要環(huán)節(jié)。量子網(wǎng)路可以用于實(shí)現(xiàn)量子通訊（愈發(fā)安全可靠）和分布式量子估算（估算能力更強(qiáng)）。所以“墨子號(hào)”的成功只是一個(gè)開始，未來都會(huì)有更多興奮人心的成果等著我們。