量子通信，到底是什么工作原理？( 四 ) _量子通信

支持者的逻辑是：
通信的保密性要大于消息的稳定性。如果确认不安全，那宁可不传。
如果我和你说话，我发现有人偷听，那我就不说。但是，正常情况下，我们不可能坐以待毙，我们肯定会派人去抓出窃听者（量子通信里，根据计算，很容易找到窃听点）。
对方不可能明知道会被抓，还坚持窃听，再多的窃听者也不够抓的。
“通信密钥分发”方式的量子通信，就是拥有随时发现窃听者的能力，给窃听者以震慑，以此保卫自己的通信安全。
如果真的是对方鱼死网破，全力阻止你通信，那么不仅是量子通信，任何通信模式都是无力抵御的（针对无线通信的信号干扰和压制、针对有线通信进行轰炸和破坏）。
世界上最可怕的，就是你的通信被窃听了，而你自己却不知道。
难道不是吗？
Part.4 量子隐形传态接下来，我们来说说量子通信的另外一种方式——“量子隐形传态” 。
如果说，量子密钥分发只是量子力学应用于经典通信的一个小应用（加了把量子锁），那量子隐形传态，就是“真正”的量子通信了。
解释量子隐形传态之前，我们必须先解释两个重要概念——“量子比特”和“量子纠缠” 。
▋ 量子比特
我们目前进行信息存储和通信，使用的是经典比特。
一个经典比特在特定时刻只有特定的状态，要么0，要么1，所有的计算都按照经典的物理学规律进行。

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但量子比特和经典比特不同。
量子信息扎根于量子物理学，一个量子比特（qubit）就是0和1的叠加态。
相比于一个经典比特只有0和1两个值，一个量子比特的值有无限个。直观来看就是把0和1当成两个向量，一个量子比特可以是0和1这两个向量的所有可能的组合。

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表示量子比特的Bloch球
Bloch球的球面，代表了一个量子比特所有可能的取值。
但是需要指出的是：一个量子比特只含有零个经典比特的信息。
因为一个经典比特是0或1，即两个向量。而一个量子比特只是一个向量（0和1的向量合成）。就好比一个经典比特只能取0，或者只能取1，它的信息量是零个经典比特。
▋ 量子纠缠
【量子通信，到底是什么工作原理？】量子力学中最神秘的就是叠加态，而“量子纠缠”正是多粒子的一种叠加态。
一对具有量子纠缠态的粒子，即使相隔极远，当其中一个状态改变时，另一个状态也会即刻发生相应改变。

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例如，纠缠态中有一种，无论两个粒子相隔多远，只要没有外界干扰，当A粒子处于0态时，B粒子一定处于1态；反之，当A粒子处于1态时，B粒子一定处于0态。

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是不是想到了虫洞？
这种跨越空间的、瞬间影响双方的“量子纠缠”，曾经被爱因斯坦称为“鬼魅的超距作用”(spooky actionat a distance) 。
爱因斯坦以此来质疑量子力学的完备性，因为这个超距作用违反了他提出的“定域性”原理，即任何空间上相互影响的速度都不能超过光速。这就是著名的“EPR佯谬” 。

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大神之间的较量
后来，物理学家玻姆在爱因斯坦的“定域性”原理基础上，提出了“隐变量理论”来解释这种超距相互作用。
不久物理学家贝尔提出了一个不等式，可以来判定量子力学和隐变量理论谁正确。如果实验结果符合贝尔不等式，则隐变量理论胜出。如果实验结果违反了贝尔不等式，则量子力学胜出。
但是后来一次次实验结果都违反了贝尔不等式，即都证实了量子力学是对的，而隐变量理论是错的。
2015年，荷兰物理学家做的最新的无漏洞贝尔不等式测量实验，基本宣告了爱因斯坦定域性原理的死刑。
▋ 量子隐形传态
理解了量子纠缠，我们就可以理解“量子隐形传态”了。
由于量子纠缠是非局域的，即两个纠缠的粒子无论相距多远，测量其中一个的状态必然能同时获得另一个粒子的状态，这个“信息”的获取是不受光速限制的。于是，物理学家自然想到了是否能把这种跨越空间的纠缠态用来进行信息传输。