贝尔态测量实验装置

『壹』 量子互联网时代巨大飞跃：科学家推出全球首台新型Bell态分析仪

科学家们对量子力学的掌握程度越来越高，预示着一个新的创新时代的到来。利用自然界最微小尺度的技术在科学领域显示出巨大的潜力， 从功能超强的计算机、到能够探测难以捉摸的暗物质的传感器，一直到几乎无法攻克的量子互联网。

美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）、自由光子学和普渡大学的研究人员设计并演示了 第一台用于频率编码的Bell态分析器，从而向全量子互联网迈出了一大步 。 他们的发现发表在 Optica 上。

在信息通过量子网络发送之前， 它必须首先被编码成量子状态 。这些信息包含在量子 bit 或用于存储信息的经典计算“ bit ”的量子版中，它们纠缠在一起， 这意味着它们处于一种无法相互独立的状态 。 当两个量子位处于“bell态”时，两个量子bit之间的纠缠被认为是最大的。

测量这些 bell 状态对于执行量子通信的许多协议至关重要。虽然这些测量已经进行了很多年，但 该团队的方法代表了第一个专门为频率编码开发的 Bell态分析器 ，这是一种量子通信方法，可以同时利用驻留在两个不同频率中的单个光子 。

研究人员约瑟夫卢肯斯指出：“测量这些贝尔状态是量子通信的基础，要实现传送和纠缠交换等事情，你需要一个bell态分析仪。”

“想象一下，你有两台通过光纤网络连接的量子计算机，由于空间上的分离，它们无法单独互动。但是，假设它们每个都可以在局部与单个光子纠缠在一起。通过将这两个光子沿光纤发送，然后在它们相遇的地方对它们进行bell态测量，最终结果将是两台遥远的量子计算机纠缠在一起。 这种所谓的纠缠交换是构建复杂量子网络的关键能力 。

虽然共有四种bell态，但分析仪在任何给定时间只能区分两种。但这非常好，因为测量其他两个态将带来不必要的巨大复杂性。

该分析仪采用仿真设计，保真度达到 98%；剩下的 2% 错误率是测试光子的随机 制备所产生 的不可避免的噪声，而不是分析仪本身。

使用在 ORNL 开发的量子频率处理技术，研究人员展示了广泛适用的量子门，或执行量子通信协议所需的逻辑操作。在这些协议中，研究人员需要以用户 自定义 的方式操纵光子。

传统计算机和通信技术中使用的操作（如 AND/OR）是分别对数字 0 和 1 进行操作，而量子门则在 0 和 1 的同时叠加上操作，从而在量子信息通过时对其进行保护，这是实现真正的量子网络必需的现象 。

虽然频率编码和纠缠出现在许多系统中并且与光纤自然兼容，但使用这些现象来执行数据操作在传统计算机上被证明是困难的。

随着bell态分析仪的完成，卢肯斯和他的同事们正在寻求拓展到一个完整的纠缠交换实验，这将是频率编码领域的首个此类实验。

参考文献：

Navin B. Lingaraju et al, Bell state analyzer for spectrally distinct photons, Optica (2022).

『贰』 超表面启用量子边缘检测

超表面的原理图使量子边缘检测成为可能。(A)超表面设计用于对首选线偏振进行边缘检测。|V >，即极化态与分析仪正交。虚线表示电路径。这个问号意味着预告臂的闲散光子的极化选择是未知的。如果薛定谔的猫被来自偏振纠缠源的未知线性偏振光子照亮，图像将是规则的“固体猫”和边缘增强的“轮廓猫”的叠加。“(B)指示臂的开关状态为打开或关闭。当预告臂的空闲光子被投射到|H >，它指示开关状态，并导致一个坚实的猫捕获。当预告光子被投射到|V >时，在开关状态下获得了一个边缘增强的轮廓cat。(C和D)固体猫的计算结果和实验结果。(E和F)分别为边缘增强轮廓cat的计算结果和实验结果。来源: 科学的进步 , doi: 10.1126 / sciadv.abc4385

超表面提供独特的平台来实现奇异的现象，包括负折射，消色差聚焦，以及由于工程介质或金属结构的电磁隐身。超表面和量子光学的交集可能会带来有待 探索 的重大机遇。在最近发表在《科学进展》杂志上的一篇报告中，周俊晓、刘世凯和一个中美两国的量子信息、纳米光电子器件和计算机工程研究团队提出并演示了偏振纠缠光子源。他们利用该光源在成像系统中根据高介电超表面将光学边缘模式切换到开或关状态。该实验丰富了量子光学和超材料的研究领域，为实现具有显著信噪比的量子边缘检测和图像处理提供了广阔的前景。

将量子纠缠和边缘检测相结合

光子超表面是由设计的金属或介质结构组成的二维超薄阵列，可以促进电磁场对局部相位、振幅和极化的操纵。研究人员通常为经典光学的各种应用开发这种能力。量子纠缠在量子光学中有着重要的应用，包括量子密码学、隐形传态、超分辨计量学和量子成像。最近的努力显示了一种趋势，将超表面与纠缠光子结合起来，在量子光学中有潜在的应用。边缘检测是图像处理中定义图像区域之间边界的另一个因素。它是计算机视觉中的一个基本工具，用于预处理自动化的医学成像，并构成自动驾驶 汽车 的关键组成部分。超表面边缘检测可用于量子光学，为远程控制图像处理和密码学提供可能性。在本研究中，Zhou等人实现了一种偏振纠缠光子源和高效超表面激活的可切换光学边缘检测方法。该组合策略在相同的光子通量水平(单位面积每秒的光子数)下显示了高信噪比。

用“薛定谔的猫”的概念

Zhou等人利用薛定谔的猫的概念来说明可切换量子边缘检测方案的预期性能。综述了基于经典连续波(CW)光照明的边缘检测的基本原理。在实验装置中，边缘检测成像臂独立于纠缠源和预告臂，以及重合测量组件。当入射光子达到水平偏振状态时，被照亮的光束通过一个猫形的孔和一个工程超表面，随着水平位移分离成一个左、右撇子重叠偏振图像。重叠的组件通过水平方向的分析器，形成“实猫”图像。然而，如果入射光子垂直偏振，重叠的组件重新组合成一个线性偏振组件，这个组件完全被分析仪遮挡，只形成猫的轮廓。因此，研究人员利用偏振纠缠光子作为照明源，以这种方式开发了量子可切换边缘检测。

实验设置和偏振纠缠光子对

纠缠源的特性。(A)在2秒内，符合度计算为一个输出端口的HWP角θ2的函数。计数数据和干涉的红色(蓝色)对应于水平(对角)投影基底。实线对数据是正弦拟合的，误差条是通过在光子计数中假设泊松光子统计来估计的。误差条是通过多次测量得到的。(B和C)重构的双光子态的密度矩阵ρ的实部和虚部。来源: 科学的进步 , doi: 10.1126 / sciadv.abc4385

研究人员在嵌入Sagnac干涉仪的20毫米长的II型相位匹配周期性极化磷酸钛酸钾(KTiOPO4/PPKTP)晶体中使用自发参量下转换过程产生偏振纠缠光子。他们将晶体的温度设置为17摄氏度，并使用两个宽带介质镜和一个双波长偏振分束器形成自稳定的Sagnac干涉仪。然后，他们使用了405nm的连续波单频二极管激光器，通过一对优化焦距的透镜聚焦泵浦光，使晶体中心的束腰接近40微米。为了平衡顺时针和逆时针方向的功率，Zhou等人在Sagnac环前面使用了1 / 4波片(QWP)和半波片(HWP)。

利用双波长偏振分束器，他们分离了由两个反向传播光束泵浦的下转换光子对，分别送进成像臂和传兆臂。Zhou等人还利用Pancharatnam-Berry相设计了该装置中使用的超表面，并通过在硅片内扫描飞秒脉冲激光器来制备它。然后利用扫描电子显微镜观察硅板中自组装的纳米结构，并在强激光照射下显示其来源，以产生超表面。该团队简要介绍了从Signac环产生的偏振纠缠简并光子对的量子态制备。他们利用贝尔态(不可分量子纠缠最简单的例子)通过调整实验装置来完成这项工作。Zhou等人利用量子层析成像和重建双光子密度矩阵测量量化了双光子态的纠缠质量。

基于纠缠态的量子边缘检测具有较高的信噪比。(A和C)边缘检测图像由预告检测器触发。(B和D) ICCD内部触发的直接图像。(C)和(D)分别沿(A)和(B)中的白虚线计算。来源: 科学的进步 , doi: 10.1126 / sciadv.abc4385

量子纠缠使量子边缘检测成为可能

在确认了产生的偏振纠缠光子对的质量后，他们演示了可切换的量子边缘检测。为了实现这一点，他们准备了光子水平或垂直的线性偏振状态使用设置，并将光子耦合到光纤，并将它们发送到边缘检测图像系统，以捕获最终的可选图像，通过强化电荷耦合设备相机(ICCD)。例如，Zhou等人获得了两幅有微小位移的重叠图像，位移方向与超表面的相位梯度方向一致。当他们增加超表面结构的周期时，他们减少了两个重叠图像之间的偏移，以实现高分辨率的边缘检测。量子边缘检测方案的另一个优点是其高信噪比(SNR)，该团队可以在设置过程中显著降低环境噪声，而噪声只会在很短的时间内累积。相比之下，在经典光学中，噪声会持续累积。作为概念的证明，他们获得了一幅具有显著信噪比的边缘图像，用于改进基于纠缠的实验性量子边缘检测。

前景

通过这种方式，周俊晓、刘世凯及其同事利用超表面滤波器和偏振纠缠源结合，实现了量子纠缠的量子边缘检测。超表面提供了超薄和轻量化的光学元件，具有精确设计的相位剖面，以获得各种功能，形成一个更紧凑和集成的系统。该设置将有助于安全应用程序的概念，包括图像加密和隐写。该方法还提供了一个吸引人的信噪比(SNR)，适合于生物医学中各种需要光子的成像和传感应用，包括跟踪酶反应和观察活的有机体或光敏细胞。

『叁』 说说一个惊天骗局是怎样形成的

说说一个惊天骗局是怎样形成的
今年八月九月在《自然》杂志上先后刊出文章“百公里自由空间通道上的量子隐形传输与纠缠分发”（下称文1）和“143公里上用主动前馈的量子隐形传输”（下称文2）。文1受到好评：“为基于卫星的量子通信、远距离的量子力学基础检验铺平了道路”，“来自于潘建伟小组的另一个英雄的实验工作”，“有望成为远距离量子通信的里程碑”。文2主持人泽林格称：“我们的实验表明，量子技术如今是如何地成熟，在实际应用中如何地有用。”他们给人的印象是，量子隐形传输技术已经成熟，下一步该是准备建覆盖全球的量子通信网络。泽林格得知我国要发射量子卫星后，专程来了两次，希望能参与这项工作。“汤森路透”组织发布的2012年度诺贝尔物理奖预测中，首列了贝内特，布拉萨德和沃特斯，因他们开创性地提出了一种量子传输协议，该协议已经通过实验验证。这种传输很神奇，贝内特把它比作伏都教的通灵术。文1和文2都是这协议的实施范例和验证。
对文1，《物理世界》网上有人评论：“我们渴望宇宙的奇迹，但像这样的文章让我们失望。...我发誓可以用6个字母的单字voodoo（通灵术）解释量子隐形传输。”日内瓦大学的尼古拉斯·吉辛是欧洲搞量子信息第二大团队的领军人，隔空鬼魅作用的铁杆支持者和最疯狂的鼓吹者，不知怎么滴，这回倒认为，潘建伟组在青海湖上隔空传输的一个“比特”是欺骗，一桩隐性诈骗（it "cheats a bit". One potential cheat）。显然他不认可其实验路线和实验结论。国内网上对此类胡作非为有过猛烈的痛斥：“这也敢拿出来，你真以为人都傻了吗？”“假的，不可能”，“伪科学”，“忽悠，接着忽悠”，“刘谦的魔术”，“中国又开始出新的气功大师了”，“见鬼了吧”，“愚人节吗？”。他们像一群嚷嚷皇帝没有穿衣服的孩子，恐怕科学史上没有一篇论文有过如此的遭遇。据说：诺贝尔物理奖得主克特勒非常反感这种不触及真正物理问题的所谓时髦工作，说泽林格不懂物理，最会的就是用分束器把一束光分成两束[做贝尔态测量和制备多光子纠缠态]，又挺会搞钱，招了一大批学生给他干活。另一位得主康奈尔也表示类似的看法，绝对不支持他的学生用BEC[玻色-爱因斯坦凝聚]做量子信息。还有，关于量子隐形传输和文2，量子光学大师、诺奖得主格鲁伯说：“起初，我试图谨慎地跟踪其发展，但开始就连在设想什么和究竟领悟了什么都难以区分，更不用说对于居然已经实现的什么了。”据知，美国国防部早就否定量子隐形传输项目。政府在新一轮科技规划中已停止对光量子信息项目的支持，并从国家标准和技术研究所的量子计算组撤回资金，洛斯阿拉莫斯国家实验所也失去对量子加密研究的资助。显然的原因是花了大钱，实事一项无成，很可能在怀疑那是一个大骗局。
对于隐形传输，以往有记者去过这种工作的实验室，想看看光子到底是如何隐形传输的，好像很失望，除了看到在符合计数器上得到的一些曲线之外，没有别的。那么要问，不用符合计数器，远离的双方能否独立观察光子的态的隐形传输？当然最好是不用，但是1997年以来的历次实验表明，离开符合计数器就什么戏也没有了，它们像是魔术师的必备道具。看来，文1和文2的作者们不免有按愿望分析数据和做出想要结论的嫌疑。一般实验结果本身就是提供证据，很少需要做其它验证，而量子隐形传输实验常常还需要做某种验证，否则缺少说服力。这种传输多般用贝尔型不等式（CHSH不等式）的违反来验证。文1在5月发布的预印本中，未报道这种验证，在8月的论文中补充说：“CHSH不等式的违反经无定域性漏洞观察。”后面将指出CHSH不等式本身没有科学意义。做科学实验要准备失败，甚至是必由之路，但一再编造不反映事实真相的成果就有问题了，演示量子隐形传输的实验似乎属于这种情况。
再细看实验路线，量子隐形传输理论要求贝尔态测量作为其实现的关键步骤，这种测量需要一个被传输的态与纠缠态相乘的乘法器，还需要一个贝尔态分析器。在文1和文2中，他们用半透半反镜做乘法操作，用一些偏振分束器、光子探测器和符合计数器的联合做贝尔态分析。但是，对半透半反镜的物质结构及它与光的相互作用机制我们是非常清楚的，它是线性光学器件，顾名思义它不能用来做非线性的乘法操作，而所用的贝尔态分析系统也不靠谱，只能观察贝尔态的一些特性，无决定性的意义。其乘法操作的目的是产生纠缠交换，不幸，他们是依靠非物理的（子虚乌有的）波函数坍缩产生想要的纠缠交换，如一本量子信息物理教材中讲的：“尽管两个光子之间（以及分束器中）并不存在可以令光子极化状态发生改变的相互作用，但“全同性原理的交换作用＋符合测量坍缩”还是使两个光子极化状态发生了改变——纠缠起来。”由两个体系的态通过线性光学器件混合成的态原则上是可以分解成各子系的态，即不可能有这种纠缠交换发生。还有，文1中报道测得光子态隔空传输的平均保真度为0.804，文2报道其平均保真度为0.863，实际上光子的态根本无隔空传输的可能性，哪来的保真度，这种所谓的保真度是接收方在光束上按愿望分析实验资料得出到的结果。量子隐形传输理论是依据鬼魅隔空作用建立的，因此这种传输不仅依据的理论是错误的，他们的实验演示也是由一系列错误操作构成，研究工作实在太不严谨，有投机的意味。对贝尔态测量和隐形传输，泽林格（2000年）杜撰传输一个大活人来说事：“对辅助物和[要发送的]这个人进行联合[贝尔态]测量把他们变成一个随机的量子态，以及产生了大量随机的（但有意义的）资料——每个基元态2比特。因鬼魅隔空作用，这一测量也瞬间改变了遥远对应物的量子态[变成了那个被发送的人]。”常听说，隔空传输的科学幻想于1997年终于实现，那是一个弥天大谎。隔空传输是幻想，但不是属于科学幻想，是巫术。如果量子巫术获诺贝尔物理奖，那我们有大大的好戏看了。
就数学表述的完美性和成效而言，量子力学好到无与伦比，但就物理思想而论，这个理论竟烂到不明物理实在，诠释无奇不有，纷争不已。费曼认为“无人懂量子力学”，不懂例如指不知道一个粒子到底是如何同时通过双缝发生干涉的。还有，不知道一对全同粒子到底是如何发生纠缠的。拉比在玻尔诞辰百周年纪念大会上讲：“我觉得，我们还未得要领，下一代人，他们一旦找到那个要领，就会拍拍脑袋说，他们过去怎么会想不到的呢？”量子干涉的玻尔互补原理解释和海森伯的不确定性原理解释导致他们否定微观粒子的实在性，而量子纠缠的爱因斯坦的隔空作用解释导致他本人不虔诚相信量子力学。他因坚持定域实在论而被人称为老顽固。的确，用贝尔型潜变量——粒子的位置、动量、自旋等——肯定无望建立起量子理论，这好像不仅说明实在论荒谬，而且说明量子力学意味着分离的物体间存在隔空作用，因此一个极端尖锐的问题摆在物理学家和哲学家的面前。随着进入信息时代，因渴求新的信息理论和技术，反对爱因斯坦的定域实在论思想达到了高峰。特别是，出现了根据非定域关联的量子隐形传输理论和其“实验实现”。爱因斯坦不相信存在像传心术那样的鬼魅隔空作用，薛定谔称之为巫术。科学地看，绝不可能有无需载体、无需时间、无论多远、无任何东西能够阻挡的信息传输通道。量子力学哪里告诉我们传递信息可以不用物理载体？脱离载体的信息传递是不可思议的。事实表明，即使不懂量子力学，只要不失科学精神，照样能取得辉煌成就。然而，如果不懂装懂，基于对量子力学的错误认识编造虚假实验事实，那就要引起警惕了。
几乎没有人会相信神出鬼没、超距感应的事情，这类玩意儿只见于幻想小说或电影，像《西游记》、《星舰奇航记》。惊人的是，1997年以来，在科学杂志上发表的有关论文中都声称这样的事已经真的实现，以致期望带来一场新的技术革命。以量子隐形传输为基础的量子信息技术是一场革命还是一个骗局？下面我们来看这个“革命”或“骗局”是怎样形成的。
(1)波函数坍缩假设的谬误
波函数坍缩假设是1927年海森伯提出来的。坍缩是指，一个体系的某个观察量在被观测时，体系的波函数即刻坍缩到该观察量的本征态。如果观察量是粒子的位置，则坍缩到一个点状波包，认为它代表一个实在粒子。爱因斯坦不接受这个假设，认为不能想象一个无限扩展的平面波会在探测屏上瞬间坍缩成一个很小的波包。薛定谔杜撰一个猫思想实验用来暴露和嘲笑波函数坍缩假设的荒谬性，因这个假设意味着人眼的最后一瞥决定猫的死活。海森伯后来（在1960年）明白表示波函数坍缩不是实在的物理过程，是一种数学过程。这里存在着波函数是实体还是实体的某个方面的问题，或者，实体原本不存在，而是为观测所创造。如果实体原本存在，则不可能发生如此般的坍缩。在剑桥的一次会议上，90位物理学家有一次非正式投票，只有8位宣称它们的见解与波函数坍缩有关。加之因波函数坍缩无任何可信的实验证据，有人称之声名狼藉。我们总是相信，测量到的一定是测量前存在的，至多加上测量所引起的某种变化。科学解释因果关系，所有科学分支都服从因果律，而波函数坍缩假设违反因果律，因此许多人欢迎不含波函数坍缩的量子力学诠释，这类诠释有，玻姆的潜变量诠释，多世界诠释，一致性历史诠释和系综诠释等。泽林格等认为符合计数测量引起的波函数坍缩——“后选择”，能使前置的半透半反镜成为量子纠缠器，这是他们制备多光子纠缠态的唯一办法，因为靠晶体的非线性连产生三光子纠缠态也还希望渺茫。非物理过程怎么能产生物理过程量子纠缠呢？不论量子纠缠的真相如何，仅凭这个情况看，用半透半反镜结合符合计数测量制备多光子纠缠态是魔术，所称的各种应用都是画饼充饥。泽林格认为：“最基本的思想是，信息是量子力学的中心概念。所以，量子力学并不是关于实在的，而是关于信息的，关于知识的。”“信息在做判断时是量子化的，所以世界就表现为量子化的。”用这种唯信息论解释波函数坍缩也无意义。为了协调量子的波动性和粒子性的冲突，乃至解决量子力学的诠释问题和测量问题，我们不得不去猜想潜在的实体和潜在的变量。已经发现，潜波作为变量天生与薛定谔的波动力学相容，用潜波等权叠加的初包能描述一个微观粒子，以及用它的含峰片（实体）与不含峰片（准实体）的联合能解释一切量子干涉现象，这证明波函数坍缩是臆想，是多余的假设，也说明以表观坍缩代替名副其实坍缩的退相干纲领没有意义。波函数坍缩假设是量子隐形传输理论的要素之一，在文1中称瞬间投影。
(2)贝尔不等式理论的谬误
亨利·斯塔普称贝尔不等式理论是“最深刻的科学发现”。贝尔不等式的建立有三个假设：1.量子力学是正确的，2.爱因斯坦的实在论或（和）定域性成立，3.观察量是潜变量（如坐标、动量、自旋角动量等）的统计平均。第3条因想当然而常被省略，这条是关键，不等式的推导完全按这一条的思路完成。量子力学公认是正确的，没有问题，而又默认“观察量是潜变量的统计平均”，因此，贝尔型不等式的实验检验违反，就被认为无疑证明了实在论和定域性至少有一个不成立。这个结论的合理性似乎无可怀疑，近半个世纪以来在物理学界和哲学界获得广泛的认同。然而我们很清楚，微观粒子的行为与经典质点的行为非常不同，“观察量是潜变量的统计平均”这个假设未摆脱经典质点行为的意味，这至少说明这个假设是值得怀疑的，因而贝尔不等式的合理性值得怀疑。常听说阿斯佩克特等的实验证明了非定域性，这个说法也有问题。现在，我们在这里列出一部分量子物理专家对贝尔不等式的批评：
(1)洛察克（G. Lochak）：“依我之见，贝尔不等式的实验违反无关于所谓的“非定域性”或“非分离性”。这违反只不过表明量子几率不是经典几率！”
(2)德拜锐（W. De Baere）等：“首先，必须认为量子数学体系本身是完全定域的，意即在一个地方的测量结果统计不依赖于远处另外的同时作用。并且，在所有现时有趣的量子场论中，对类空间隔(x-y的平方)，观察量的对易子 [A(x),B(y)]等于零，这保证定域性。”
(3)佩雷斯（A. Peres）等：“贝尔定理并不意味着量子力学本身存在任何非定域性。特别是，相对论量子场论明显是定域的。简单而显然的事实是，信息必须被量子化或不量子化的物质携带。因此量子测量不允许任何信息传送快于实验中发射的粒子格林函数中出现的特征速度。”
(4)阿德尼尔（G. Adenier）：“虽然证明贝尔不等式违反的实验愈来愈准确和无漏洞，必须强调，不管如何地准确和接近理想，它们能证明的不外乎量子力学的有效性，而不是那定理的有效性。”
(5)贝尼（G. Bene）：“然而，我们坚持认为这样的结论[分离体系能够互相影响]在物理上不能被接受。定域性原理（或爱因斯坦分离性）在所有物理学分支中，甚至在量子物理中，包括最深奥的量子场论，我们已经用得很好。颇难相信它只在测量情形中失效。毕竟，测量只是两个物理体系间的作用，其一是原子组成的宏观测量器件，对它的结构和作用我们从量子力学有相当好的了解。无留给神秘非定域影响的余地。”
(6)阿卡笛（L. Accardi）等：“我们证明定域条件与贝尔不等式不相关。我们检查认为贝尔不等式的实际起源是经典（柯尔莫戈洛夫）几率理论可应用于量子力学的假设。”
(7)散托斯（E. Santos）：“实际上至今被实验上违反的所有不等式都不是单独从实在论和定域性条件推导出的真正贝尔不等式，而是要求辅助假设推导出的不等式。颇为显然，这种不等式的违反不能驳倒整个定域潜变量理论家族，而只是有限的家族，即满足辅助条件的那一些。”“依我之见，错误信仰[定域潜变量理论已在实验上被驳倒]影响的扩大是二十世纪物理史上最大的忽悠（delusions）之一。”
批评贝尔不等式者远不止这些。文1和文2的作者好像对这些批评不闻不问。
非定域性观点已成时尚，量子物理专家都在谈论非定域性，多数称贝尔不等式理论和阿斯佩克特等的实验已证明量子非定域性的存在。殊不知这是以讹传讹。实情是这样的，阿斯佩克特等把贝尔型不等式（CHSH不等式）用在光子上，对一种特定的实验安排，由不等式预言的结果为小于等于2。另一方面，对同样的安排，量子力学预言结果为严格等于2乘根号2（=2.828）。他们的实验结果为2.697(误差0.015)，与量子力学的预言相符，而比CHSH不等式的预言结果大得多。他们于是做出结论：爱因斯坦的定域实在论思想是错误的，非定域性（鬼魅隔空作用）确实存在。至此，我们可以有一个简单的想法，既然实验结果符合量子力学，而又有充分理由相信量子力学本身是正确的，那么可以直接了当断定贝尔的理论是错误的。一个物理不等式扯上哲学的定域实在论是节外生枝。值得注意的是，阿斯佩克特在2007年《自然》上发表的文章“量子力学：是定域的，还是非定域的”中承认，否定定域性不是他们的实验的逻辑结论，不过他还是“倾向”认为量子力学是非定域的，宣告爱因斯坦的定域实在论思想的丧钟已敲响。好一个“倾向”！ 理不直，气还壮。冯诺依曼在他1932年的书中给出了潜变量不可能性的首个“证明”，声称：“应当指出，我们无需进一步去研究“潜参数”的机制，因为我们现在知道量子力学确立的结果从未能借助它推导出来。”贝尔反对他的证明说：“然而冯诺依曼的证明，如果真的去抓住它，会在你手中瓦解！一无所有，不但搞错了，而且很愚蠢！”鉴于已经发现以潜波为变量的量子理论能重复量子力学的一切预言，现在我们是否能用同样的话去批评贝尔的定域潜变量不可能性的证明？阿斯佩克特号召借非定域性这种神秘力量掀起“第二次量子革命”，不幸，至今实事一无所成。贝尔的理论被捧成教条和否定爱因斯坦的定域实在论思想实为科学史上最愚蠢之举。
(3)对量子纠缠认识的谬误
量子纠缠被认为是物理学中的最大奥秘。量子纠缠态在数学上定义为：“如果一个二粒子复合体系的量子态无法分解为各子体系量子态之张量积，这个态称为纠缠态。”量子纠缠在物理上通常理解和描述为隔空瞬时影响，认为它的存在已被贝尔型不等式的检验所证明。最早发现量子纠缠的是狄拉克（1926年），不是爱因斯坦（1935年）。量子纠缠是确实存在的现象，最好的纠缠态例子是氦原子中的单态2sS_0和三重态2sS_1。氦中的两个电子（1和2）有四个状态（A1,A2,B1,B2），它们形成两个轨道纠缠态（A1B2+A2B1，A1B2－A2B1），态交换引起的附加能量称交换能。近年已经能用激光把氦原子中的两个2s电子的交换能测得非常精确，而且与精确的理论计算结果很好符合。无论在这理论还是实验中都无隔空影响的意味。在氘分子中有类似的情形，当两个氘核远离时，保持着曾作用时留下的纠缠印记，而无隔空影响可言。对量子纠缠找不到可类比的事实，只有一些能表达逻辑关系的隐喻。元朝管道升写给夫君的词——你侬我侬，忒煞多情。情多处，热似火。把一块泥，捻一个你，塑一个我。将咱们两个一齐打破。用水调和。再捏一个你，再塑一个我。我泥中有你，你泥中有我。与你生同一个衾，死同一个椁。——可以隐喻量子纠缠中的交换真相。还可以打个比方，两位干部担任了四个职务：东乡的书记兼了西乡的乡长，西乡的书记兼了东乡的乡长，那末，东乡的书记感冒，西乡的乡长不免要咳嗽了，无论两个乡相距多远。这个情况可以隐喻量子纠缠中二者联动的真相，联动完全发生在同时同地。事实上，已经发现不仅用初包的含峰片（实体）与不含峰片（准实体）的联合能解释一切量子干涉现象，还进而发现，两个初包的不含峰片的交换并融合能解释一切量子纠缠现象，因此，无需再担心量子纠缠中有幽灵作怪，也不用再担心量子力学与相对论冲突。把量子纠缠理解为隔空瞬时影响已造就一条特大、特时髦的科学谎言：“当测量一个粒子时，另一个与之关联的粒子会瞬时改变状态，无论它们相距多远。”对量子纠缠的此种理解已导致一系列错误，以量子隐形传输理论最为荒唐。谁知竟不断有圆谎实验震惊世界，而且越来越疯狂，文1和文2即是典型。对这种子虚乌有的隔空瞬时影响（非定域性），著名瑞士物理学家尼古拉·吉辛夸口：“未来的科学史家将把我们的时代描绘为非定域性伟大发现的新纪元。”
(4)量子不可克隆定理的谬误
1982年威廉·沃特斯和沃伊切克·祖瑞克发表了题为“单量子不能被克隆”的论文，他们证明这种克隆与量子力学的叠加原理不一致。既然单量子无法被克隆，所以量子密码原则上可以提供不可窃听、不可破译的保密通信系统。然而我们知道，激光器的类型何其多，因为光是容易被放大，即光子容易被克隆。光学专家都很清楚，激光器发射出处于一种或一些特定模式的光子，但是媒质的光放大作用，原则上无模式限制，只受能级匹配等物理条件影响。沃特斯和祖瑞克说：“因为没有预先的知识，我们不可能选择正好合适的拷贝体来做这件事。”其实，无需去特意选择，只要条件准备充分，可让其自动选择。做过气体激光器的（包括笔者）都知道，在气体媒质中，光子的增益不依赖偏振方向，故只要准备充分条件，对任意方向偏振的光子原则上都能克隆。如果光子不能克隆就不会有激光器。再说，量子力学是线性理论，然而实际量子过程（像制备或测量过程）都不是线性的，即不能原则上从量子态的线性推论某个非线性过程一定不可能发生。他们做出的结论——除水平和垂直偏振的之外，对任意偏振的单光子的克隆是不可能的——也是自相矛盾的，因为，例如对各向同性的光放大媒质，从旋转对称性考虑，如果能克隆水平偏振的光子，那么偏振旋转任意角度的光子照样能克隆，反之，如果任意态不能克隆，转到水平方向也不例外。祖瑞克强调只是“未知的”量子态克隆被禁止，因为对已知的量子态，能够简单地一模一样制备（拷贝）。然而，能否克隆取决于客观法则，它不依赖于我们对被克隆态的未知还是已知，一般科学家都不能容忍主观意识左右物理规律。因此，未知量子态不可克隆定理出自对量子态叠加原理的误解和误用，是一个伪定理。这种克隆并不违背量子力学的基本原理，事实上连羊都可以被克隆，因而由这伪定理做出的结论“量子加密能保证万无一失”是一句假大空话。在量子密码派与现代密码派的博弈中，这句话是前者对付后者的利剑。这个伪定理还有更严重的后果，没有它就不会有量子隐形传输理论。
(5)量子隐形传输理论的谬误
1993年贝内特等6人发表一篇论文，题目为“经过经典的和EPR的双重通道隐形传输一个未知量子态”。他们根据纠缠量子的所谓非定域关联、波函数的坍缩假设和未知量子态的不可克隆定理提出了量子隐形传输理论，即集上述系列谬误之大成。打个比喻，北京要派孙悟空（比作一个光子）立刻去深圳任动物园园长，巧遇特大台风和洪水，一切交通中断。幸好两地都有隔空传物专家以及有双胞胎猴子（比作一对纠缠光子）可以帮助解决问题。这对猴子，一只在北京，另一只在深圳，都持有同胞的全息像（比作与对方交换的部分）。现在北京的隔空传物专家按程序首先要做的是，把悟空-猴子联合体按特定方式拆分，用数学语言，即把描述悟空的态矢量与这对猴子的纠缠态张量的“张量乘积”投影到描述四只八卦炉的各个态张量上。四只炉子是四对双胞胎猴子的化身，代表悟空与猴子的四种不同基本纠缠方式，专干对悟空进行脱胎换骨的勾当。贝内特等人的理论表明，在2号炉上的投影正好是同胞的全息像，而在1号上的变了，右侧各器官都扭转了180度，在4号上左右反了，而在3号上的，不仅左右反了，右侧各器官还都扭转了180度。这时深圳的猴子当园长要等悟空在北京被销毁，因为克隆是“被禁止”的。按理论，他进哪一只炉子（坍缩到那个态张量上）是随机的，几率各占四分之一。这回悟空如果随机闯进的是2号炉，专家笃信，他包含的全部信息刚好原样转移到深圳那只猴子身上。一当用手机告知是2号，深圳猴子就被“核实”是地道的孙悟空了。如果不是2号，也很简单，只要按告知的炉号，依照相应的“线性变换”做一下外科修复就行。听起来像煞有介事，然而悟空窃喜，专家们把俺的信息就地替换深圳猴子全息像中的信息，当作信息在量子信道上的远距离隔空传送了。量子态的隐形传输理论在数学上是严格的，无可挑剔，但是，我们要严防被数学形式所迷惑，重要的是看数学所表达的物理实质。不难发现，这个理论在物理上混淆了虚实、颠倒了远近，纯属数学游戏。科学史上没有一个理论比这更荒唐。量子物理学家可能都知道，要用量子态编码隐形传输“您好”这样一个简单信息也无望成功，那不是因为“您好”不是一个“未知”的信息，而是根本不存在隐形传输的可能性。事实上，凭借量子隐形传输至今实事一项无成，不是因为技术上的困难，而是原则上无可能性。隐形传输信息无异于传心术，这个理论已导致科学与巫术的联姻，不折不扣属于伪科学。一般而言，巫术科学起自愚蠢，恐怕很有可能因利益诱惑走向欺诈。
(6)一个惊天骗局形成
一般而言，理论探讨中发生谬误是科学发展必由之路，是宝贵的经历。而基础研究的实验不仅是为了证明理论的预言，更重要的意义是去纠正理论中的错误。不过，实验工作者多般热心于前者，期望获得正面结论，在特重功利的当代，更是如此。1997年泽林格的研究组在《自然》杂志上发表一篇论文“实验的量子隐形传输”，被认为是里程碑式的成就。实现隐形传输无疑是破天荒的，如果是真的话。此后，出现了一种说法：“量子隐形传态可用于大容量、原则上不可破译（万无一失副科学与巫术联姻的景象，包括最近震撼世界的文1和文2，一个惊天骗局已经形成，它不仅愚弄了无数的外行人，还迷倒了无数的内行人。
现在根据以上的讨论，对文1和文2以及以往的同类论文要给予负面的评论，意见是，此类工作依据的理论、实验路线和做出的结论都是错误的，宣称隐形传输技术已经成熟和为建覆盖全球的量子通信网络奠定基础，是一个弥天大谎。荒唐的量子隐形传输理论及其巫术性实验演示危害极大，至少有四：
(1)浪费国家的物质和人力资源。已经浪费巨大，还有扩大之势，阻止这种浪费是当务之急。建议对我国863计划中、973计划中以及十二五规划中有关量子隐形传输的项目和课题重新进行

『肆』 迷你《星际迷航》：中科大实现单光子高维量子态“瞬间传输”

《星际迷航》式的“瞬间传输”虽然只停留在科幻作品中，但量子信息学家们对于“瞬间传输”一个粒子的量子态已经有了经验。

这种被称作“量子隐形传态”（quantum teleportation）的技术，本质上是不改变一个粒子（如一个光子）位置的情况下，把其上的特定信息在遥远的另一个粒子上重建起来，中间无需具体的传送物质，就像是魔术里面的“大变活人”。

科幻片《星际迷航》有一句著名台词"beam me up Scotty"（传送我吧，史考提）

只不过，过去科学家们只做到了二维量子态的隐形传态，近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组在《物理评论快报》（PRL）上报告了最新进展：利用6光子系统，他们对单光子的三维量子态实时了高效的隐形传送。

郭光灿团队认为，高维量子隐形传态相比起二维系统具有信道容量更高、安全性更高等优点。相关技术可用于其他高维量子信息研究，为构建高效的高维量子网络打下坚实基础。

量子隐形传态

量子隐形传态需要基于一种量子世界里的奇妙现象实现，那就是“量子纠缠”。

处于纠缠态的两个微观粒子不论相距多远都存在一种关联，其中一个粒子状态发生改变（比如人们对其进行观测），另一个的状态会瞬时发生相应改变，仿佛“心灵感应”。比方说，如果一个光子的偏振态是“向上”的，那么另一个光子的偏振态必然是“向下”的。

制备出这样一对纠缠起来的光子，科学家们就可以进一步开展“大变光子”的演示。

“墨子号”曾实现星地量子隐形传态

我们假设小红想把手上1号光子的量子态传给小明。那么，科学家就制备出一对纠缠起来的2号光子和3号光子，通过光纤传输、或是通过卫星分别发给小红和小明。接着，小红对1号光子和2号光子进行一种特定的操作，称为“贝尔态测量”（BSM）。根据量子的一些基本特性，1号光子和2号光子经过测量之后，他们的量子态会改变，与2号光子处于纠缠态的3号光子也会发生相应变化。在得到某一个测量结果时，小明手上的3号光子恰好会变到1号光子最初的状态，隐形传态就此完成。

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这个奇妙的构想，后来在1997年由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。

2017年，“墨子号”量子通信实验卫星宣布实现了卫星和地面站之前遥远的星地量子隐形传态。

从二维到多维

不过，此前实验通常传输的是光子的偏振态这个量。偏振态是一个二维态，可以在二维空间中由两个本征矢量描述。

但郭光灿团队认为，光子自然存在其他一些多维态，例如轨道角动量、时间模式、频率模式和空间模式等，多维系统在量子世界里更为普遍。因此，要完全远程重建单光子的量子态，需要进行多维态的隐形传送。

论文指出，传送高维量子态主要存在两大挑战。一是要产生高质量的高维纠缠态，这是量子隐形传态的基础。

为此，李传锋、柳必恒等人从2016年开始就采用光子的路径自由度编码，解决路径比特相干性问题，制备出高保真度的三维纠缠态。他们也解决路径维度扩展问题，实现了32维量子纠缠态，此外，他们实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输。

二就是要对光子实施高维贝尔态测量。理论研究表明，在线性光学体系中，必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态。

在量子隐形传态原本的模型里只有三个光子，郭光灿团队发现，利用⌈ log2(d )⌉ -1个辅助纠缠光子对，就可高效实现d维量子隐形传态。也就是说，传输3维量子态，需要1对辅助纠缠光子。

在这里，小红想要把1号光子的三个空间模式量子态传给小明，除了双方各自得到纠缠起来的2号光子和3号光子以外，小红还要在辅助纠缠光子对4号和5号的帮助下进行高维贝尔态测量，把测量结果通过传统信道（比如打电话）告知小明。最后，小明要根据小红的测量结果对手上的3号光子执行适当的操作，就能把它转变为1号光子的初始状态。

高维量子隐形传态示意图

实验结果表明，量子隐形传态保真度达59.6%，以7个标准差超过了经典极限值1/3，证实了三维量子隐形传态过程的量子特性。

『伍』 量子互联网研究新进展：首台用于频率窗口编码的贝尔态分析仪诞生

来自美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）、斯坦福国际研究院（SRI International）、高性能激光芯片制造商 Freedom Photonics 和普渡大学（Pure University）的一支研究团队， 刚刚通过设计并展示首个用于 frequency bin coding 频率窗口编码的贝尔态分析仪，向着全量子互联网的愿景迈出了一大步。

Joseph Lukens 在 ORNL 光学实验室

SCI Tech Daily指出：在通过量子网络发送信息之前，必须先将其编码为量子态。这些信息被包含在纠缠的量子比特中，意味着它们处于一种无法相互独立描述的状态。

当处于“贝尔态”（Bell States）时，两个量子比特之间的纠缠也被认为是最大化的。对于执行量子通信、和在量子网络中部署的诸多协议来说，测量这种状态的能力也都是至关重要的。

此前多年，已有许多研究团队开展过此类测量。不过在这项新研究中，科学家们还是首次开发出了专门用于频率窗口编码的贝尔态分析仪 —— 作为一种量子通信方法，其能够同时驻留在两个不同频率中的单个光子。

研究配图 - 1：传统 BSA / 频率混合解决方案对比

ORNL 科学家、Wigner 研究员兼团队成员的 Joseph Lukens 表示：“贝尔态检测是量子通信的一个基础，想要实现隐态传态（teleportation）和纠缠交换之类的事务，你就需要用到一台贝尔态分析仪”。

所谓隐形传态，特指跨越物理上相隔很长的一段距离、将信息从一处传递到另一处。而纠缠交换，又指将先前未纠缠的量子比特配对的能力。

研究配图 - 2：频率窗口 BSA 的最佳 QFP 设计

需要指出的是，尽管共有四种贝尔态，但在任何给定的时间里，分析仪都只能分辨两种。当然这并不是一件坏事，因为算上另外两种贝尔态的话，就会导致检测系统变得极其复杂且非必要。

而新研究中的贝尔态分析仪，就选用了保真度高达 98% 的仿真设计。剩下的 2% 错误率，则是测试光子在随机准备期间产生的不可避免的噪声的结果、而不是分析仪本身导致。

这种令人难以置信的准确性，使得频率窗口所需的基本通信协议成为了可能，这也是 Joseph Lukens 先前研究的侧重点。

2020 年秋天，他与普渡大学的同僚首次展示了如何根据需要去完全控制单个频率窗口的量子比特，以通过量子网络来传输信息。

研究配图 - 3：频率窗口 BSA 实验结果

借助在 ORNL 开发的“量子频率处理器”（quantum frequency processor）技术，研究人员展示了广泛适用的量子门、用于执行量子通信协议所需的逻辑操作。

在这些协议中，研究人员需要能够以用户定义的方式来操纵光子，通常是为了响应对网络中其它地方的粒子进行测量。

传统计算机和通信技术中使用的与 / 或门、仅涉及 0 / 1 的操作，但是量子门还涉及独特的叠加态，以在量子信息流经时使其受到保护 —— 这也是实现真量子网络的必要之举。

虽然频率编码和纠缠早就出现在了许多系统中、并且与光纤应用自然兼容，但利用这些现象来执行数据处理操作，还是难以通过传统方案来证明的。

不过随着贝尔态分析仪的诞生，Joseph Lukens 及其同事正努力扩展一套完整的纠缠交换实验，这也将是频率编码领域的一次首创。

最后，作为 ORNL 量子加速互联网测试平台项目的一部分，这项工作计划最近还得到了美国能源部的支持。

有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的美国光学学会（OSA）《Optical》期刊上，原标题为《Bell state analyzer for spectrally distinct photons》。

『陆』 量子传输的完成过程

一个量子通讯的例子
为了完成一个量子传输的过程, 你需要准备:
1. 需要被传输的量子比特(Qubit). 比如一个量子态为|Φ>的光子;
2. 一个可以传输两个传统比特信息的普通信道. 例如无线电;
3. 一个可以产生一组EPR纠缠对的装置. 例如通过BBO晶体的光子;
4. 一个可以进行贝尔态测量的装置.
对于光量子通信来说，如果需要把信息从A地传递到B地，需要如下步骤:
1. 生成一对EPR纠缠的光子对，把它们分别分配到A地和B地。A地我们已经准备好了需要传输的光子|Φ>.
2. 对A地的两个光子做贝尔态测量，使A地的两个光子纠缠并坍塌到四种贝尔态的一种. 此时B地的光子状态已经改变，而且它不再处于纠缠状态.
3. 用传统信道告诉B地的工作人员，刚才A地进行的贝尔测量得到的是四种结果中的哪一种.
4. B的工作人员通过得到的信息，对B地的光子做一个正变换，就能得到光子|Φ>的复制版本.

对于传统的传输方式, 如果要传输光子|Φ>就需要对它进行测量，并传递相关参数。 但是对于量子比特，测量必然会导致波函数坍塌，因此我们无法获得|Φ>的准确参数，进而就无法完全复制它.
另外, 其实量子传输并不能用超过光速的速度传递实际信息. 虽然B地光子的状态在A地进行贝尔测量的瞬间被改变了, 但我们还是需要使用贝尔测量的结果变换B的状态才能得到需要的信息.

『柒』 用于量子通信的超导硅光子芯片

采用超导硅片作为不可信的中继服务器，实现安全的量子通信。利用波导集成超导单光子探测器(中间有发夹形状的红色导线)特有的低死区时间特性，实现了最佳时bin编码贝尔态测量(四个光子之间呈蓝色和灰色波状曲线，用红球表示)。这反过来又提高了量子通信的安全密钥率。资料来源:南京大学

集成量子光子学(IQP)是实现可扩展的、实用的量子信息处理的一个很有前途的平台。到目前为止，IQP的大多数演示都集中在提高基于体积和光纤元件的传统平台实验的稳定性、质量和复杂性上。一个更苛刻的问题是:“在IQP中是否存在传统技术无法实现的实验?”

这个问题得到了由南京大学的马晓松、张拉宝和中山大学的蔡新伦共同领导的团队的肯定回答。据《Advanced Photonics》报道，该团队使用基于硅光子学的芯片和超导纳米线单光子探测器(SNSPD)实现了量子通信。该芯片的优异性能使他们能够实现最佳时bin Bell态测量，并显著提高量子通信中的密钥率。

单光子探测器是量子密钥分配(QKD)的关键元件，是实现实用和可扩展量子网络的光子芯片集成的理想器件。通过利用光波导集成SNSPD独特的高速特性，单光子探测的死区时间比传统的正入射SNSPD减少了一个数量级以上。这使得该团队能够解决量子光学中一个长期存在的挑战:时间bin编码量子位元的最佳贝尔态测量。

(a)实验装置示意图。MDI-QKD的服务器使用超导硅光子芯片进行最佳贝尔态测量，该芯片允许Alice和Bob在不受探测器侧通道攻击的情况下交换安全密钥。(b)当Alice和Bob发送相同的状态(蓝点)或不同的状态(红点)时，重合中的破坏性和建设性干涉计数。(c)不同损失下的安全关键利率。资料来源:郑等，doi: 10.1117/1.AP.3.5.055002。

这一进展不仅对量子光学的基础研究具有重要意义，而且对量子通信的应用也具有重要意义。该团队利用非均匀集成的超导硅光子平台的独特优势，实现了测量设备无关的量子密钥分配服务器(MDI-QKD)。这有效地消除了所有可能的检测器侧通道攻击，从而大大提高了量子密码的安全性。结合时间复用技术，该方法获得了一个数量级的MDI-QKD密钥速率的增加。

通过利用这种异构集成系统的优势，该团队在125mhz时钟速率下获得了高安全密钥率，这可以与目前最先进的MDI-QKD在GHz时钟速率下的实验结果相媲美。“与GHz时钟速率MDI-QKD实验相比，我们的系统不需要复杂的注入锁定技术，这大大降低了发射机的复杂性，”马博士团队的博士生郑晓东说，他是《先进光子学》论文的第一作者。

“这项工作表明，集成量子光子芯片不仅提供了一条小型化的道路，而且与传统平台相比，还显著提高了系统性能。结合集成的QKD发射器，一个完全基于芯片的、可扩展的、高关键速率的城域量子网络应该在不久的将来实现。”马说。

『捌』 我们去年发射的量子卫星墨子号都做了哪些工作啊

全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了三大科学实验任务：量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态。
1200公里的超远距离量子纠缠分发成果，登上顶级学术期刊《科学》的封面。这次，星地间的远距离量子密钥分发、量子隐形传态，又同时发表在另一顶级学术期刊《自然》
量子通信主要研究内容包括量子密钥分发（量子保密通信）和量子隐形传态。
量子密钥分发通过量子态的传输，在遥远两地的用户共享无条件安全的密钥，利用该密钥对信息进行一次一密的严格加密，这是目前人类唯一已知的不可窃听、不可破译的无条件安全的通信方式。
此次完成的星地高速量子密钥分发实验是“墨子号”量子卫星的科学目标之一
这一重要成果为构建覆盖全球的量子保密通信网络奠定了可靠的技术基础。以星地量子密钥分发为基础，将卫星作为可信中继，可以实现地球上任意两点的密钥共享，将量子密钥分发范围扩展到覆盖全球。此外，将量子通信地面站与城际光纤量子保密通信网互联，可以构建覆盖全球的天地一体化保密通信网络。
地星量子隐形传态实验是“墨子号”量子卫星的另一个科学目标之一。这一重要成果为未来开展空间尺度量子通信网络研究以及空间量子物理学和量子引力实验检验等研究奠定基础
在这次量子隐形传态实验中，量子纠缠和贝尔态测量都是在阿里的地面站中进行的。下一步，团队将在星地量子纠缠分发的基础，再进行贝尔态测量，实现地面站之间的量子隐形传态。