2017年6月16日，《科学》杂志封面刊登载了中国“墨子号”量子卫星的最新成果。潘建伟团队在500公里的高空向相距1203公里的两个地面站发送纠缠光子对，首次实现了千公里级的量子纠缠分发实验。这项成果除了刷新了世界纪录，也进一步验证了量子热学的正确性，同时为将来举办大尺度量子网路和量子通讯实验研究等打下了基础。
△《科学》杂志封面。（图片来源：）
量子纠缠是量子热学中最难令人困扰的概念，它可以简单的被描述为：两个处于未知状态的纠缠粒子可以保持一种特殊的关联，一旦我们检测其中一个粒子的状态(例如该粒子的载流子向下，或“0”)，就能否顿时晓得另一个粒子的状态(即载流子向上，或“1)量子纠缠通讯，无论它们之间的距离有多么远。
这些瞬时感应被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”量子纠缠通讯，也因而引起了爱因斯坦和玻尔的世纪论争。过去早已有许多的实验，包括此次墨子号的实验，都支持了玻尔的观点——验证了量子热学的正确性。（关于这一争辩有兴趣的读者可阅读，文中提及了贝尔不方程、隐变量、定域实在论等概念。）
然而，在大多数我们看见的文章中都没有解释如此一个问题：“如何制造量子纠缠？”通过下边的实验设置，就可以形成纠缠的光子对：
△在墨子号中，进行光子纠缠的实验设置。（图片来源：）
一般，大多数文章就会将这个实验简单的描述为：“一束紫外激光被发射到一种特殊的晶体。接着，该晶感受释放一对偏振光方向相反的纠缠光子。”但是，为何激光通过晶体还会形成纠缠的光子对？这是许多人困扰的。事实上，形成纠缠粒子对的方式有好几种，但我接出来会简单地描述一个最常被用到，也是最容易的一种。
这个方式是通过一种称作自发热阻下转换(SPDC)的过程来实现量子纠缠的。听上去似乎很复杂，但毕竟原理很简单。
将一个高能的光子发射到一个非线性的晶体时，该光子会被分裂成两个只有初始能量一半的光子（能量守恒定理）。须要注意的是，这是一个十分低几率的风波，并不是每位光子通过晶体就会被分裂，有许多的光子会毫不受影响的通过晶体。并且一束激光包含了数万亿个光子，因而也能产生可观数目的光子对。
这个过程存在着一点随机性，例如被分裂的两个光子朝着相同的方向传播，这并不是我们想要的：