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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！( 二 )


 同样的想法也适用于量子传送 。 纠缠态的中心思想是 ， 如果B和C是纠缠的 ， 那么它们对测量的反应是相同的 。 因此 ， 通过比较A和B并了解它们的不同之处 ， 你也在了解A和C是如何不同的 。 知道了这一点 ， 你就可以弄清楚需要对C做什么来使其具有和A相同的状态 ， 而这一切都不需要实际了解那个状态是什么 。 即使假设C在中国的远方 ， 你也可以直接告诉拥有它的人测试的结果是什么 。 对于硬币/常规比特 ， 你只需要发送一个比特的信息——比较的结果是\"相同\"或\"不同\" 。 而量子比特 ， 你需要发送两个比特 ， 因为量子力学是十分复杂的 。 下面将会讲到有关于量子传送如何工作的更多细节 。
物理学家大都不会对地面到空间的量子传送能起作用感到十分惊讶（因为没有人凭直觉建造和发射航天器） 。 从来没有任何迹象表明 ， 距离是量子纠缠的一个因素 ， 所以这不是一个克服物理规律的问题 ， 只是绕过了（很多）工程上的困难 。 用房间两边的设备进行瞬移是很容易的 。 这里的区别是 ， \"房间的另一边\"正以大约8公里/秒的速度移动 ， 而且是在虚假的空间里 。
量子状态是微妙的 ， 所以我们得能够捕捉、操纵和准确测量单个光子的状态 ， 并将干扰降到最低 。 假设你没有让别人大声读这篇文章 ， 就可以观察到 ， 光子在空气中携带的信息相当流畅 。 真的非常流畅 。 而在足够大的距离上 ， 即使是干净的空气也没有这么好 。 目前这个相同过程的穿越空气记录在几个加那利群岛之间 ， 有143公里 。 那143公里穿过我们大气层中最密集的区域（海平面） 。 你和太空之间的空气量与你和地面上7公里外的任何东西之间的空气量差不多（你越往上走空气越稀薄） 。 所以直上传送应该比在地面站之间传送更容易 。
一般来说 ， 传递完整的量子信息的最大问题是所有的东西都在行径路程中 ， 所以空间显然是一种解决方案 。 空间的问题涉及距离：东西离得越远 ， 目标就越小 。 在两个地点之间建立纠缠 ， 需要在一个地点创造一对纠缠的粒子 ， 然后将其中的一个发送到另一个地点 。 QUESS设法捕捉到大约每600万个光子对中的一个 ， 而且它在白天不工作 ， 因为阳光会从空气中散射出来（在两个量子卫星之间可能不是问题） 。 总之 ， QUESS团队声称能够在每秒建立一个纠缠对 。 考虑到所有的事情 ， 这真是一个令人印象深刻的难得的吹嘘的权利 。 这构成了\"吹嘘\"（QUESS团队关于这个问题的官方论文） 。
即使身处嘈杂的通道中 ， 很多光子丢失 ， 其他许多光子的状态也被他们的行程所扰乱 ， 但一个可靠的量子通道仍然是可能存在的 。 我们可以提炼量子纠缠 ， 将许多弱纠缠对变成更少的强纠缠对 。 你可以把这想成是重复一个数字信息 ， 让数字信息通过一个嘈杂的信道 。 发送信号需要更多的时间 ， 但结果是一个比任何一个单独的尝试更清晰的信息 。 一旦双方建立了纠缠 ， 一个量子状态可以在双方之间传送 ， 包括与其他东西纠缠的状态 。 这样 ， A-B和B-C之间的两个纠缠对就可以变成A-C之间的一个纠缠对 。 有了 \"量子中继器\" ， 我们可以通过拼凑许多短的、可能是嘈杂的通道来建立巨大距离的量子通道 。 重点是：尽管量子态是完美且精致的 ， 但我们不需要完美的精致来处理它们 。
在电报的黄金时代 ， 我们可以把信息（比特）发送到任何地方 ， 只是当它们到达那里时 ， 我们不能对它们做太多的事情 。 我们正在进入一个类似的（但可能要短得多）的量子信息时代 。
量子信息技术仍处于起步阶段 。 我们现在的情况类似于电报和摩斯密码的时代 ， 可以通过长距离发送量子比特 ， 一次发送几个 ， 但我们在两端没有计算机能够对这些量子比特做什么 。 尽管有这个巨大的缺陷 ， 但有一些杀手级的应用可能会推动这项技术的发展 。 尤其是量子密码学 。
撇开细节不谈 ， 量子加密可归结为：
1）分布大量成对的纠缠粒子
2）以相同的方式测量每一对
3）记录下结果
不涉及量子计算 ， 最大纠缠对的决定性特征是 ， 对纠缠对的测量是完全相关的 ， 并且本质上是随机的 。 任何拦截纠缠粒子的人/物都会打破（或至少削弱）纠缠 ， 因此可以检测到窃听行为 。 对于外面的密码学家来说 ， 量子密码学是一种创建共享随机秘密的方法 ， 对中间人攻击强烈（或者至少可以检测到这种企图） 。 你和其他人创建一个只有你们两个人可能知道的随机数 ， 这让你可以对任何信息进行加密并发送（例如通过电子邮件） ， 物理规则可以保证信息的安全性 。

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