量子纠缠是心电感应吗？国盾量子是干啥的？

2022年的诺贝尔物理学奖颁发给了三位量子力学科学家，于是很多媒体称，量子纠缠被证实了。

需要明确的是，诺贝尔物理学奖颁给了从事量子纠缠研究的科学家，并不代表量子纠缠现在才证实。

和实际理论相比，诺贝尔奖有很长时间的滞后性，比如有个“变态”的规定，最多只能三个科学家分享，如果一个团队有三个以上科学家，那就只能等：等其中一部分科学家老去，剩下的三个就可以拿奖了（当年霍金去世后立马把诺贝尔物理学奖发给了黑洞研究科学家）。

其实量子纠缠早在上世纪80年代就通过科学实验被证实了。

一、量子纠缠的起源

量子纠缠是什么？是心电感应吗？和量子佛学什么关系？

说来有趣，量子纠缠最早是为了证明量子力学不成立而推导出来的。

Einstein（爱因斯坦），Podolsky（潘多尔斯基），Rosen（罗森）在1935年提出了一个思想实验(Thought Experiment)，用来论证量子力学的荒诞。为了方便记忆，采用了三位大佬的名字第一个字母，叫EPR佯谬。

大致意思是，两系统，各向相反方向离开。按量子力学哥本哈根学派，没有测量前，每个粒子都是处于"态"。叠加就好似钢琴曲中的"和弦"，由多个单音组成的复音。若测量其中一个粒子，由于系统守恒，可以推理得出， 若测量天边的另一粒子，必定是第一个粒子的互补态。那就等价于"瞬间"知道了天边另一粒子的状态，用俗话讲就是"超距感应""隐形传态"，用物理术语讲就是"非定域性 "(non-locality)。

爱因斯坦认为，“叠加态"会在理论上导致超距感应(非定域性)。称之为“spooky action at a distance”，薛定谔嘲笑之为"量子纠缠"。迄今为止，人类在物质世界的所有经验都没有违反定域性。由此爱因斯坦认为量子力学是不完备的。

1982年，法国物理学家艾阿兰·阿斯佩与他的专业团队顺利的完成了一项科学实验，验证了量子纠缠的存在，也反推出量子力学其实是完备的。40年后，他拿到了诺贝尔物理学奖。

二、量子纠缠的应用

虽然能够“瞬间”知道另外一个量子纠缠系统的状态，但量子纠缠本身是无法传递信息的，这种“瞬间”并无法同时传递信息。

这意味着，超距效应是瞬时的，但信息做不到瞬时传递，依然受到光速的制约。

为了避免时光倒流，物理学也是拼尽全力，超光速传递信息是不可能了。

本来量子纠缠只是为了证明量子力学这个大厦的基石是严谨的，似乎是实际应用中没什么用处。

直到有一天，中国科学家潘建伟用这个技术来搞加密通信。

25年前，1997年，奥地利科学家塞林格发表了一篇论文（第二作者是他的学生潘建伟），论文介绍了第一个实现光子偏振态隐形传送的试验。该论文轰动了学术界和新闻界, 后被《Nature》评为 20 世纪最有影响的 21 篇经典论文之一。塞林格也因此拿到了2022年的诺贝尔物理学奖。

归国之后的潘建伟于2009年成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，后于2012年在合肥建成了世界上首个规模化量子通信网络。2016年他任首席科学家的墨子号量子科学实验卫星成功发射，开展世界上首次卫星和地面之间的量子通信。

量子通信的叫法容易引起误解，其实量子通信应该叫做量子加密通信。

量子通信相关领域的应用研究主要是加解密，而非通信。至于超光速传输信号甚至传输物体之类的畅想，是不存在的。

传统模式下，任何加密方式都有可能被破解。

而量子信息在传递过程中，也有被窃取的可能性，但是具备量子特性的粒子编码，不能进行观察破译，因为观察这个动作，就会打破量子纠缠系统——量子纠缠无法被观察！接收方收到的信息就会无法解密而作废。

这就可以实现绝对安全的加密通信。

潘建伟带领团队在自由空间量子密钥分发、量子纠缠分发和量子隐形传态实验等方面不断取得国际领先的突破性成果。2005年，潘建伟团队在世界上第一次实现13公里自由空间量子通信实验，证实光子穿透大气层后，其量子态能够有效保持，从而验证了星地量子通信的可行性。

经过十多年的发展，中国在量子通信领域已经全球领先，墨子号成为全球第一颗量子通信卫星。

三、量子纠缠的商业化应用

如今，量子通信已经从实验室走到了商业应用场景。

中科大和潘建伟均参股的国盾量子在2020年7月顺利登上科创板，主要从事量子保密通信产品的研发、生产、销售及技术服务,并前瞻布局量子计算等领域科研仪器的研发、生产和集成服务。

目前，国盾量子的产品应用于量子保密通信“京沪干线”“国家广域量子保密通信骨干网络”“武合干线”等项目，并为多地的城域网提供设备和技术保障。国内有超过7000余公里实用化光纤量子保密通信网络，其中绝大多数使用了国盾量子产品，且处于在线运行状态。

在行业应用方面，国盾量子的量子保密通信技术已实现在金融、政务、电力等多领域创新应用。

在金融领域，国盾量子已在十几家银行以及证券、期货、基金等金融机构率先开展了数据中心异地灾备、企业网银实时转账等应用。

在政务领域，国盾量子设备为合肥、济南、宿州、南京、金华等地的政务办公提供基于量子通信技术的音视频电话和数据传输支撑。

在电力领域，则与国家电网合作，实现了电力领域重要业务数据信息利用量子保密通信技术在京沪两地灾备中心之间的加密传输等。