這是一場(chǎng)跨越千里的“糾纏”，一方來(lái)自青海德令哈站，另一方遠(yuǎn)在云南麗江站。盡管相距千里之遙，這對(duì)從未謀面的“陌生人”——粒子，卻上演了一場(chǎng)舉世震驚的“心心相印”大戲——

作為見(jiàn)證者，中國(guó)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副校長(zhǎng)潘建偉院士6月16日對(duì)外宣布：中國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了“千公里級(jí)”的星地雙向量子糾纏分發(fā)，首次在太空中較為嚴(yán)格地驗(yàn)證了量子力學(xué)非定域性。

“這是一個(gè)巨大的成就，他們很早就有了這個(gè)大膽超前的想法，并最終實(shí)現(xiàn)了。”加拿大滑鐵盧大學(xué)物理學(xué)家延內(nèi)魏因如是評(píng)價(jià)。

鬼魅般的超距作用

通過(guò)量子糾纏所建立起來(lái)的量子信道不可破譯，將成為未來(lái)保密通信的“終極武器”

“處在特殊狀態(tài)(糾纏態(tài))的粒子，無(wú)論相隔多遠(yuǎn)，當(dāng)對(duì)其中一個(gè)粒子進(jìn)行操作或測(cè)量，身處遠(yuǎn)方的其他粒子會(huì)瞬時(shí)發(fā)生相應(yīng)的改變?！?/p>

這種“心靈感應(yīng)”似的神秘關(guān)聯(lián)，便是神奇的“量子糾纏”現(xiàn)象，也稱(chēng)量子力學(xué)非定域性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，量子糾纏即兩個(gè)(或多個(gè))粒子共同組成的量子狀態(tài)。何謂量子？它是構(gòu)成物質(zhì)的最基本單元，也是能量的基本攜帶者，人們所熟知的分子、原子、電子、光子等微觀粒子，皆是其表現(xiàn)形態(tài)之一。

按我們以往的認(rèn)識(shí)，一只貓非生即死，不能同時(shí)“又生又死”。根據(jù)潘建偉的解釋?zhuān)诹孔邮澜缰?，?dāng)貓和我們沒(méi)有相互作用的時(shí)候，它可以處于“生”和“死”同時(shí)疊加的狀態(tài)，此時(shí)，我們?cè)偃y(cè)量?jī)芍环痔幃惖氐呢?，?dāng)確定其中一只為生時(shí)另外一只也為生，反之則為死，哪怕這兩只貓相隔甚遠(yuǎn)。

對(duì)于這種“鬼魅般的超距作用”，愛(ài)因斯坦深表懷疑?！皩?duì)一個(gè)粒子的測(cè)量不會(huì)對(duì)另一個(gè)粒子產(chǎn)生影響?！彼麍?jiān)稱(chēng)。以玻爾為代表的哥本哈根學(xué)派則持反對(duì)意見(jiàn)，他們認(rèn)為，對(duì)一個(gè)粒子的測(cè)量會(huì)瞬間改變另一個(gè)粒子的狀態(tài)。

究竟孰是孰非？過(guò)去的大半個(gè)世紀(jì)里，物理學(xué)家們圍繞這一話題爭(zhēng)論不休。因?yàn)?，量子的這一奇妙特性一旦得到驗(yàn)證，將有一個(gè)最為直接的應(yīng)用——通過(guò)量子糾纏所建立起來(lái)的量子信道不可破譯，將成為未來(lái)保密通信的“終極武器”。

上世紀(jì)70年代，法國(guó)物理學(xué)家阿斯派克特的3個(gè)實(shí)驗(yàn)曾給出了量子非定域性的明確結(jié)論。但是，最初的這些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證存在種種漏洞。量子糾纏“鬼魅般的超距作用”在更遠(yuǎn)的距離上是否仍然存在？會(huì)不會(huì)受到引力等其他因素的影響？這些基本物理問(wèn)題的驗(yàn)證有賴(lài)于上千公里甚至更遠(yuǎn)距離的量子糾纏分發(fā)。