“大变光子魔术”：潘建伟团队实现地星间量子隐形传态(2)

首先，科研人员在西藏阿里的地面站制备纠缠光子对A和B，将其中一个光子B分发给“墨子号”卫星，组成一条隐形传态的信道。科研人员同时对另一个地面上的光子C和A进行一个操作，称为“贝尔态测量”（BSM）。根据量子的一些基本特性，光子C和A经过测量之后，他们的量子态会改变，与A处于纠缠态的B也会发生相应变化。在得到某一个测量结果时，光子B恰好会变到光子C最初的状态。

也就是说，一个与原来的光子A状态一模一样的光子，出现在了卫星上，仿佛光子A完成了“瞬间移动”。这里面有两个值得注意的地方：首先，这并不是光子本身被转移到卫星上，原来的光子A还在地面上，而且状态已经由于测量而改变了。所以，这中间并不存在“复制”的问题。

即使有朝一日，科技的发展真的能实现人类的隐形传态，我们也大可不必担忧世界上存在“两个我”的伦理问题。

另一方面，在量子隐形传态的过程中，信息的传播并没有超过光速。如果信息的发送方想要通过卫星这个中继站，把手中光子的量子态传给另一个地面站的接收方，那么他们需要通过传统的通信渠道，比如电话、短信或者互联网，沟通贝尔态测量结果。

“百年物理学21篇经典论文”

1993年，IBM的查尔斯·本内特（Charles H. Bennett）和其他5位科学家一起提出了量子隐形传态的构想。值得一提的是，此次潘建伟团队发表在《自然》上的另一个实验，量子密钥分发，也是基于本内特和合作者在1984年提出的一个构想。

1997年，潘建伟在他的老师、奥地利因斯布鲁克大学的蔡林格（Anton Zeilinger）团队首次实现了单光子自旋态的传输。这篇题为《实验量子隐形传态》的论文后来入选了《自然》杂志的“百年物理学21篇经典论文”，跟它并列的论文包括伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构等。

不过，考虑到光子在光纤中的损耗率，量子隐形传态的距离拓展一直十分艰难。直到2004年，蔡林格团队才利用多瑙河底的光纤信道，将量子隐形传态距离提高到600米。2008年，潘建伟团队与清华大学合作，在北京八达岭与河北怀来之间实现了16公里的量子态隐形传态，相当于此前世界纪录的27倍。

2012年，潘建伟团队在青海湖实现了97公里自由空间的量子态隐形传输。