根本不存在无限大的物质，而量子纠缠这些超光速现象并不存在传播介质，没有传播介质就证明：在量子纠缠的超光速作用中，并没有实在的物质发生了超光速运动，也难以承载信息和能量
01
比光还快一万倍
量子互相作用发生的速率有多快？比光还快一万倍。
这就是由中国科学技术学院领导的一组化学学家在一项涉及纠缠光子的实验中发觉的，该实验涉及纠缠光子，或则虽然相隔很远的距离，它们依然保持密切联系。她们想瞧瞧假如你试着给爱因斯坦所谓的“远距离的幽灵动作”分配速率会发生哪些。
量子化学学家早就晓得，在两个粒子（比如光子）互相作用后，它们有时会显得“纠缠”。这些实验早已重复了好多次，涉及取两个纠缠的光子并将它们发送到不同的地方。其实光子A去了纽约，光子B去了波士顿。
当观察到光子A时，它具有一定的偏振光，其实是“向上”。波士顿的另一个光子总是处于相反的偏振光，“向下”。无论对光子A进行何种检测，光子B总是相反的。在检测之前不可能晓得偏振光会是哪些，但纠缠的光子虽然总是“知道”正确的状态。
正如联合大学数学学助理院长盖瑞所解释的那样，“就似乎你把两张卡片寄到了两个不同的地址。一个可能是砖石杰克，另一个可能是红心王牌。当您在一个地址获得卡时，您晓得那个地址去了另一个地址。量子热学很奇怪，由于直至你打开信封，说出它是哪张牌没有任何意义;可能是其中之一。”这就是阿尔伯特·爱因斯坦所说的“幽灵般的远距离行动”。光子状态之间的相关性其实是顿时发生的。但“瞬时”到底是哪些意思？
为此，研究人员纠缠了两个光子，并将它们发送到相距约10英里的两个不同站点。在她们的ArXiv论文中，科学家们说，先前的实验存在“局部漏洞”，这是另一种说法，即有可能解释光子与“远距离作用”以外的其他东西之间的联系。
该小组检测了一个光子的状态，并计时纠缠状态在另一个光子中出现所需的时间。她们发觉，量子互相作用最慢的速率是光速的10，000倍-假定你的实验相对平缓，起码相对于光束而言。
尽管结果听上去像是一种发送超光速信息的方式，但事实并非这么，由于在检测之前您未能晓得纠缠光子对的状态;所以没有办法控制它，让另一端的光子呈现出个别状态，并像摩尔斯电报一样使用它。
这种类型的实验曾经早已完成过，非常是由一个法国团队在2008年完成。这么为何要再做一次呢？比如，进行许多化学实验是为了更仔细地检测等式中使用的常数值，继而可以在其他领域进行更精确的检测。
虽然事实证明光子的状态须要一些时间能够改变（这意味着它不是瞬时的），也不清楚滞后对量子化学学来说是否意味着哪些。这是由于对于量子现象为何以它们的形式发生，有几种解释，而且都同样挺好地解释了实验结果。化学学家甚至不确定是否有一个实验可以分辨。
任何人都不太可能获得这些量子互相作用速率的“精确”值，事实上，现代数学学原则上严禁此类发觉。但瞧瞧限制是哪些是有用的——澄清我们所说的“瞬时”是哪些意思。
有一种化学学系，人们会说它必须是瞬时的-事实上，假若它比光快，它必须是瞬时的。所以假如你能给它一个限制，那就太酷了。
在量子化学学中，纠缠粒子保持联接，因而对一个粒子执行的动作会影响另一个粒子，虽然相隔很远。这些现象羞辱了阿尔伯特·爱因斯坦，他称之为“远距离的幽灵行动”。
量子化学学的规则强调，未观察到的光子同时存在于所有可能的状态中量子传输速度，但在观察或检测时量子传输速度，只表现出一种状态。载流子在这儿被描述为旋转轴，但实际粒子不会旋转。当一对粒子（比如光子）发生化学互相作用时，才会发生纠缠。
通过某种类型的晶体发射的激光束会造成单个光子分裂成成对纠缠的光子。光子可以相隔很远的距离，数百英里甚至更多。当观察到时，光子A呈现出上旋状态。纠缠光子B其实现今很远，但相对于光子A的状态（在这些情况下，是下旋状态）。
光子A和光子B之间的状态转移以起码10，000倍光速的速率发生，甚至可能是顿时发生的，无论距离怎么。一项拟议的实验将把纠缠对的一个光子发送到轨道上的国际空间站，距离约为310英里（500公里）。这将是经过实验测试的最大距离。
02
量子的速率具体是多少？
一个由我国化学学家组成的团队正在量子热学领域取得一些重大进展。近来，这个团队检测了量子纠缠的速率——爱因斯坦称之为“远距离的幽灵动作”。总结量子纠缠，两个或多个粒子纠缠在一起，这意味着它们共享相同的波形。
更技术性的定义是：“当光子、电子、像巴基球一样大的分子，甚至小砖石等粒子在数学上互相作用之后分离时，才会发生量子纠缠;互相作用的类型是这样的，一对的每位结果成员都由相同的量子热学描述（状态）正确描述，这在位置、动量、自旋、极化等重要诱因方面是不确定的。
当大多数人描述这个有趣的过程时，她们会将信息传递描述为“瞬时”或“近乎瞬时”。一些研究小组企图检测纠缠系统中信息传输的实际速率，但以一种或另一种方法失败了，这一般是因为处理量子非局域性的有缺陷的方式引起的。
其实，这违背了相对论，由于没有哪些能比光速传播得更快。目前，相对论是明晰的，由于目前还不能使用量子纠缠发送有用的数据。虽然这么，在这个领域也做了大量的工作，越来越多的化学学家相信，我们将通过巧妙地借助量子纠缠来实现超光速的通讯。
为了得到这个检测结果，我国化学学家纠缠成对的光子，之后将其中的一半传送到接收单元。这种接收单元名为Alice和Bob，以东西方向相距15.3公里-接收器的方向是将月球自转的干扰降至最低，这是这些规模上的一个重要诱因。之后，研究小组观察了纠缠对的前半部份，并等待另一半采取相同状态的速率。她们重复这个过程超过12小时，以帮助确保检测的确切性。
这么她们的结果是哪些呢？研究小组回去说，量子纠缠以每秒约3万亿米的速率传输信息，比光快四个数目级。这是一个较低的速率限制，这意味着当我们搜集更精确的数据时，您可以预期该数字会变大。目前，我们的技术和技巧不够灵敏，难以检测这些规模的速率。
03
用量子传递信息？
日本宇航局的科学家做了不可能的事情：量子隐型传态。日本宇航局的科学家首次借助量子纠缠将储存在粒子中的信息传送到很远的距离。量子信息单位的即时传输，称为量子比特，立刻传送了44公里的距离。
这一创举是量子化学学和应用热学的结合，在通讯领域有着十分有前途的应用，尤其是在互联网上。想像一下，顿时立刻下载数TB的数据，或则快速下载整个漫威影片库。
量子纠缠是一种现象，其中两个粒子在很远的距离上联接在一起，致使引入一个粒子的信息在完全相同的时刻被另一个粒子完全共享。科学家们早已晓得纠缠背后的理论很长一段时间了，但证明这很困难，由于量子态很容易被来自环境的许多干扰所破坏。
为了证明这一理论，来自加洲理工大学，加拿大宇航局和费米实验室（费米国家加速器实验室）的研究人员在彼此相距44公里的两个实验室之间建立了一个奇特的系统。
“系统”由三个互相反应的节点组成，触发一系列量子比特。这种量子比特立正式讯号从一个实验室传递到另一个实验室。按照发表在PrX上的论文，隐型传态比光速更快，保真度为90%。保真度是指来自两个实验室的量子比特讯号的相像性。
这些高保真度很重要，非常是在致力联接先进量子设备（包括量子传感）的量子网路的情况下。假如技术和硬件迎面赶上，很快还会拥有比光速更快的互联网。但就目前而言，始终必须忍受服务提供商的缺点。
04
神秘的量子纠缠
用最简单的术语来说，量子纠缠意味着纠缠对中的一个粒子的各个方面取决于另一个粒子的各个方面，无论它们相距多远或它们之间有哪些。诸如，这种粒子可以是电子或光子，一个方面可以是它所处的状态，比如它是否在一个方向或另一个方向上“旋转”。
量子纠缠的奇怪之处在于，当你检测纠缠对中的一个粒午时，你会立刻晓得另一个粒子的一些东西，虽然它们相距数百万光年。两个粒子之间的这些奇怪的联系是顿时的，虽然打破了宇宙的基本定理。爱因斯坦将这些现象称为“远距离的幽灵行动”。
在花了二六年的大部分时间进行扎根于量子热学的实验以后，科学家开始接受它的奇怪之处。但是，直至1970年代，研究人员一直对量子纠缠是否是一种真实现象存在分歧。并且有充分的理由——谁敢抨击伟大的爱因斯坦，而爱因斯坦自己也对此表示怀疑？直至新的实验技术和大胆的研究人员的发展，总算揭露了这个悬案。
要真正理解量子纠缠的奇特性，首先要了解量子叠加。量子叠加是粒子同时以多种状态存在的看法。当进行检测时，就好象粒子选择了叠加态中的一种状态。
比如，许多粒子具有称为载流子的属性，对于剖析仪的给定方向，该属性被检测为“向上”或“向下”。并且，在你检测粒子的载流子之前，它同时存在于向下载流子和向上载流子的叠加态中。每位状态都有一个机率，但是可以从许多检测中预测平均结果。单个检测值上升或升高的可能性取决于这些机率，但本身是不可预测的。
其实很奇怪，但物理和大量实验表明，量子热学正确地描述了数学现实。量子纠缠的奇特性缘于量子叠加的现实，但是在1920年代和1930年代发展该理论的量子热学创始人很清楚。
为了创建纠缠粒子，你基本中将一个系统一分为二，其中各部份的总和是已知的。诸如，您可以将载流子为零的粒子分拆为两个必然具有相反载流子的粒子，便于它们的总和为零。
1935年，爱因斯坦、鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森发表了一篇论文，描述了一个思想实验，借以说明量子纠缠的看似荒诞，它挑战了宇宙的基本定理。这个思想实验的简化版本，归因于大卫·博姆，考虑了一种称作π介子的粒子的衰变。当这个粒子衰变时，它会形成一个电子和一个正电子，它们具有相反的载流子并互相远离。为此，假如检测电子载流子向下，这么正电子的检测载流子只能向上，反之亦然。虽然粒子相距数十亿英里，也是这么。
假如电子载流子的检测总是向下，而正电子的检测载流子总是向上，那就好了。并且因为量子热学，每位粒子的载流子在被检测之前都是向下和向上的。只有当检测发生时，载流子的量子态就会“坍缩”为向下或向上-顿时将另一个粒子坍缩成相反的载流子。这显然表明粒子通过某种比光速更快的方法相互通信。但按照化学定理，没有哪些能比光速更快。其实，一个粒子的检测状态不能立刻确定宇宙远端另一个粒子的状态吗？
包括爱因斯坦在内的化学学家在1930年代对量子纠缠提出了许多取代解释。她们猜想存在一些未知的性质-被称为隐藏变量-在检测之前决定了粒子的状态。但当时，数学学家没有技术，也没有明晰的检测定义来测试量子理论是否须要更改以包含隐藏变量。
直至1960年代才有任何答案的线索。约翰·贝尔（JohnBell）是一位才气横溢的德国化学学家，他没有活着获得诺贝尔奖，他设计了一个计划来测试隐变量的概念是否有意义。
贝尔提出了一个如今被称为贝尔不方程的多项式，对于隐变量理论，它总是正确的——而且只有正确的，而对于量子热学并不总是正确的。为此，假如在现实世界的实验中发觉贝尔多项式不满足，则可以排除局部隐变量理论作为量子纠缠的解释。
重要的是，与狭义相对论也没有冲突，狭义相对论严禁超光速通讯。远距离检测结果互相关联的事实并不意味着信息在粒子之间传输。相距甚远的两方对纠缠粒子进行检测，不能借助这些现象以超过光速的速率传递信息。
化学学家继续研究量子纠缠并研究潜在的实际应用。虽然量子热学可以以令人无法置信的精度预测检测的机率，但许多研究人员一直怀疑它是否提供了对现实的完整描述。不过，有一点是肯定的。关于量子热学的神秘世界还有好多话要说。
纠缠粒子虽然相隔很远也能保持联接的奇怪方法——阿尔伯特·爱因斯坦称之为“诡异”的现象——再次得到否认，这一次清除了实验中的一个关键漏洞。虽然大多数数学学家如今都接受了量子热学的奇怪定理，但这项新实验促使宣称隐藏变量-科学家仍未梦想的变量-解释粒子的奇怪行为显得愈发困难。