引言：人們對于“瞬間聯通”這樣的科技幻能總是懷有好奇心，夢想著有三天才能急速抵達自己想去的地方，隨著化學學家和工程師逐漸揭露量子隱型傳輸技術神秘的面紗，你們傾向于將“瞬間聯通”等同于“量子隱型傳輸”，然而本文作者Cho的答案可能會令你們倍感沮喪了。
有兩個團隊早已在量子隱型傳輸研究領域創造了新的傳輸記錄：借助深不可測的量子熱學知識將一個粒子的量子態迅速從一個位置遷移到另一個位置的粒子上。其中一個團隊采用這些方式，運用一種光學纖維將一個光子的量子態穿越美國西北部的一個城市，卡爾加里，傳輸到6.2公里之外；另一個團隊將多個光子的量子態穿越中國北京，傳輸到14.7公里之外。
據明天報導，這兩個團隊在量子隱型傳輸領域的突破最終將催生一個牢不可破的量子互聯網。并且，量子隱型傳輸是否會帶來其他令人意想不到的益處？未來量子隱態傳輸，我們真的能借助它在十月一個陰冷的清晨實現“瞬間聯通”嗎？
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我們何時才能借助量子隱型傳輸技術實現“瞬間聯通”？
十分抱歉給出的答案令你們沮喪，然而，事實是，這些“科技幻能”將永遠不能實現。撇去這些技術的名稱不說，量子隱型傳輸與懸疑電視系列劇《星際迷航》及其他懸疑小說中描述的“瞬間聯通”真的一點關系都沒有。這種類型的“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該物質實體。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。據悉，該技術只運用于單一量子粒子層面：光子，電子，原子等。不論如何，量子隱型傳輸與“真的”瞬間聯通不僅名稱相同外，再無其他共同點。
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如果量子隱型傳輸不能聯通物體或人，這么此類技術的用途究竟彰顯在那里？
與將一個遠征隊送到一個人類未至的星球上這么大的創舉相比，量子隱型傳輸的“小目標”似乎稍顯遜色，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。在某種意義上，有點像根據一個時鐘上顯示的時間，一模一樣地調整遠處另一個時鐘上的時間。
為什么讀取一個時鐘的時間，然后再另一個時鐘上設置相同的時間，才能為我們帶來這么大的驚艷？
與讀取時鐘所顯示的時間相比，一個粒子，如一個光子，的量子態更為復雜，更為微妙。讀取一個時鐘所顯示的時間，之后，在另一個時鐘上設置相同的時間，這些操作簡單的不能再簡單了，并且，我們難以在不改變一個粒子的量子態的前提下檢測其量子態。我們難以將一個粒子的量子態“克隆”到另一個粒子上。量子熱學的規律是不容許這樣做的。相反，我們須要做的是找到一種方式，將甲粒子的量子態遷移到乙粒子上，而無需檢測甲粒子的量子態。按前面提及的“時鐘類比”來理解，就似乎是在將一個時鐘所顯示的時間遷移到另一個時鐘上，前提是不看第一個時鐘上的時間。
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怎么能夠使這些“時鐘類比”法成為可能？
這的確有點難。你須要對量子態有些了解，能夠更好地理解量子隱型傳輸。以單個光子為例。光子實質上是一種電磁波，因此，光子才能被“極化”，其電場將呈現水平或垂直分布。在神奇的量子熱學中，光子就能同時以兩種狀態分布——因而，光子就能同時被垂直和水平極化。光子的狀態由垂直量和水平量共同決定。
然而，量子隱型傳輸所涉及的知識并不是那么簡單。不僅光子就能同時呈垂直和水平兩種偏振光態，光子的狀態由另一個參數決定，即“相位”。故，光子的狀態由垂直量、水平量及相位兩者共同決定。可以將光子想像成一個具象的圓球，南極代表垂直偏振光態，北極代表后期的水平偏振光態。
光子的精確狀態是圓球上的一個點，經度代表在該狀態水平偏振光態和垂直偏振光態之間的平衡，緯度代表相位。為此，比如，赤道上的每一個點代表光子的一個狀態，在該狀態下垂直偏振光態與水平偏振光態達到平衡，然而，該狀態的相位卻是不同的，這時的相位才能通過個別更為復雜的檢測方法獲得。
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為什么不能直接從該“抽象圓球”上直接讀取該點（光子）的狀態？
我們不能否直接從該“抽象圓球”上直接讀取該點（光子）的狀態，由于量子粒子的檢測結果僅才能提供有限的信息。就一個處于未知狀態的光子而言，我們不能問圓球上該狀態的“坐標”是哪些。相反，必須采用一種檢測方式能夠確定該狀態的座標。一個尤為重要的問題是：這個光子的極化方法是哪些，垂直式或水平式？運用這些檢測方式將獲取一種結果，或則才能獲取另一種結果，并且獲取另一種結果的機率是由光子所處狀態的垂直和水平偏振光態共同決定的。不過，運用這些檢測方式不能得出該狀態的相位。檢測光子的狀態將造成原有狀態發生改變，光子的狀態將偏向一個極，完全呈水平偏振光態或垂直偏振光態。按照量子理論，攪亂光子原有的狀態是不可防止的。
運用“布洛赫球”上的一個點的“坐標”描述單個光子的狀態。該點的經度（角θ）決定水平極化和垂直極化三者間的平衡狀態。緯度（角ψ）沒有對應的精典類比量，并且會形成許多不可思議的量子影響。
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如果不能否精確地檢測光子的狀態，有將怎樣實現量子隱型傳輸？
要實現量子隱型傳輸須要更多的光子，這又彰顯了量子熱學不可思議的一面。兩個光子可以用一種微妙的聯系聯接在一起，我們稱之為“糾纏測度”。當兩個光子“糾纏”在一起時，每一個光子的狀態是完全不確定的，并且，兩個光子的狀態是緊密聯系在一起的。因此，在我們的具象圓球上，每一個光子所處的位置仍然是完全不確定——可以毫不夸張地講，一個光子在不同的狀態將指向任意一個方向。雖然存在這些不確定性，兩個光子所處的狀態才能緊密聯系在一起，因此其量子態是完全相同的。也就是說，假如我們檢測一個光子所處的狀態，最終將造成其原始量子態發生變化，依照上述剖析，我們會曉得，不論兩個光子相距多遠，第二個光子的量子態將立刻隨第一個光子的量子態同步變化。對于量子隱型傳輸來講，這種類型的光子對極為重要。
下邊我們來介紹量子態緊密相聯的光子對是怎樣實現量子隱型傳輸的。假設有兩個人，分別命名為Alice和Bob，另外還有第三個人處于Alice與Bob之間。Alice打算傳輸一個光子，即她把這個光子定位于具象圓球的一個點上，通過光學纖維將光子傳送給。與此同時，打算好一對互相“糾纏”的光子。他保留其中一個光子，將另一個光子傳送給Bob。
如今我們來看一下兩個互相“糾纏”的光子是怎樣實現量子隱型傳輸的。當接收到Alice的光子，他可以收下這個光子，并在自己保留的光子和來自Alice的光子之間建立一種特殊的“聯合”測量方式。因為量子檢測將改變光子的原始狀態，的檢測實質中將強制性地把這兩個光子放在一種互相“糾纏”的狀態。（的檢測實質上提出這樣一個問題：這兩個光子是處于一個特殊的互相“糾纏”的狀態，還是處于一個互補的狀態？）
一旦用這些“糾纏測度”來檢測兩個光子的狀態——來自Alice的光子與他從原始“糾纏”光子對中保留的光子，一件令人驚訝的事情即將發生了。由傳送給Bob的光子立刻還原Alice原先擁有的光子的量子態。也就是說，Alice的光子在圓球上的座標早已被隱型傳輸給Bob的光子，雖然Bob離的距離有幾公里遠。
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然而為何會出現這些現象？
實驗結果在很大程度上依賴于“糾纏測度”內在的聯系。據悉，為了弄清楚：為何Alice光子的量子態最終遷移到Bob光子上，我們最好還是回過頭來，好好思索這個物理問題。一旦我們熟悉這些檢測方式量子隱態傳輸，任意一個學習過小學代數的人還會做這些估算。
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莫非化學學家的工作真的那么簡單嗎?
與上述提到的物理算法惟一不同的是，化學學家在實驗中要保證兩個光子的基本狀態所抵達的時間稍稍不同，而不是極化狀態不同。實驗的難點在于：要確保傳送給Bob的兩個光子抵達的時間大致相同，但是顏色和極化狀態都要相同，否則，實驗將不能成功進行。要在這么遠的空間內實現隱型傳輸，這種將是技術層面的挑戰。
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這么量子隱型傳輸將會帶來哪些益處？
雖然上述剖析有些具象，量子隱型傳輸可以用于構建量子互聯網。量子互聯網將會與我們現今的互聯網一樣，不過，才能容許用戶傳輸量子態，及量子態所包含的信息，不用傳輸精典信息，傳輸所花費的時間為0秒到一秒之間。
目前，化學學家和工程師早已構筑出了不太成熟的量子互聯網，才能運用光學纖維傳送安全信息。這種技術是通過運用單個光子分布數值鍵加密或揭秘經過編碼的信息。該技術的實現主要在于病毒代碼不能在不干擾光子，曝露自己的情況下，檢測這種光子的量子態。并且，目前，這類網路不全是以量子熱學為理論支撐，由于在網路的每一個結點出都須要對信息進行解碼，編碼，致使這種結點容易影響黑客。
運用量子隱型傳輸技術，化學學家與工程師可能會在一個網路中相距較遠的結點間構建一種“糾纏”聯系。原則上，這將造成用戶在這種結點處忽視一些經過編碼的信息，致使這種信息不易被破解。假如化學學家才能成功地研制出一種通用的量子計算機——使這些計算機才能運用量子比特進行估算，估算效率因為傳統計算機，這種類型的量子網路將運用從遠程終端加載計算機的初始設置。
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未來將會發生哪些？
沒有人曉得？不過，量子互聯網將有可能比通用量子計算機更早地出現在我們的生活中。
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