量子通信时代即将开启，太空远程传输或可实现：请拭目以待！

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《物理学家》：这不是任何人都会问的问题，只是兴趣的延伸
几周前， QUESS（空间尺度量子实验）开始将量子信息传送到Micius上，并且是在相距1200公里的地面站之间进行传送。这无疑是令人兴奋的，因为它证明了简易（低价）、高保真、长距离量子纠缠的可行性，这恰是所有量子通信的关键。 Micius是全球规模的量子基础设施的第一个不稳定性支柱。
兴隆的激光器与世界上第一颗\"量子卫星\"Micius对话的延时摄影。
纠缠态基本上是相关和叠加的组合。比特和量子比特的区别在于，比特是1或0 ，而量子比特同时是1和0 。一个量子比特可以有很多不同的形式（就像一个比特可以有很多形式一样）：在这种情况下，往往使用光的偏振。偏振状态有两种可能，相比较于编码两种可能性，即0和1来说是完美的（顺便说一下，对于制作3D电影来说也是完美的；每种偏振对应到每双眼都是电影的呈现）。
光的偏振可以指向任何方向（垂直于行进方向），所以它可以不止描述0或1 ，还可以描述两者的组合。
一个光子可以处于水平和垂直极化的叠加状态。测量之中，它们总是处于一种状态或另一种状态（0或1）。但在测量之前，我们可以对量子比特做很多巧妙的事情。
虽然不可能确定结果，但当你看到\"0\"或\"1\"的概率是由状态描述的（在上图中， \"0\"的可能性更大，但不能保证）。纠缠粒子的奇异之处在于，只要你以同样的方式测量它们，它们的随机结果将是相关的。对于最简单的一种纠缠状态， |Phi^+angle ，结果是一样的。如果两个光子处于共享状态如|Phi^+rangle ，你发现其中一个是垂直偏振的，那么另一个也会是垂直偏振的。
随机，但彼此都是一样的。不幸的是，实际上与任何一个粒子的任何相互作用都会打破纠缠，最终你将只剩下一对普通不相关的粒子。
这篇关于纠缠的讨论将涉及到更多细节。
如何得到相隔数千公里的纠缠粒子的？仔细阅读下文。
QUESS正在做的，正是\"量子通信\"的全部内容，是让两个纠缠的粒子即便相隔很远，也不会意外地破坏纠缠或丢失粒子（而当它们从太空中被发射到你身上时，这是很难的）。
如果两个相距甚远的各方共享一对纠缠的粒子，他们就可以开始做一些相当了不起的事情。其中之一就是能够从一个粒子向其纠缠的孪生粒子发送量子比特，所谓\"量子远程传输\" 。量子传送需要一对纠缠的粒子和一个\"经典通信渠道\"（这包括但不限于大声喊叫）。满足这些条件，我们可以很容易地将一个量子比特，从一个地方\"传送\"到另一个地方。
顶部：一个你想传送的状态， A ，以及两个共享纠缠状态的粒子， B和C 。
中部：测量A和B的一些相对属性，并将结果发送给拥有另一个纠缠粒子的人。基于这些信息，另一个纠缠粒子被控制。
底部：这将导致纠缠被破坏，但C承担了A的原始状态。
Qubits（一般的量子态）是极其微妙的。任何能够让任何东西确定其状态的相互作用都会使该状态\"塌缩\"——一个量子比特从0和1变成了0或1 ，而所有可能与该叠加状态有关的优势都会消失。因此，远程传输需要测量要发送的量子比特A ，但不需要实际确定关于它的任何东西，这非常困难。解决这个问题的方法是做一个特殊的测量，这种测量要对A和B进行比较，但并不直接测量其中任何一个。假设你知道两枚硬币有相同或相反的情况，那么你就相当于了解到了关于这两枚硬币的一些情况，但其实对它们中的任何一枚都没有具体了解。

量子通信时代即将开启，太空远程传输或可实现：请拭目以待！

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