目录
1简介
2概念科普
3超时空穿越（可能存在伪新闻）
?国外研究
?国际前沿
?人体传输
?可能证伪
4完成过程
5理论原理
简介
隐型传输并不仅仅是悬疑小说上面的故事。它是真实的，而且早已存在了。或则起码，量子的隐型传输已然成为了可能：这是指量子态从一个地方到另一个地方的瞬时传输。
促使这个技术成为可能的奇怪现象称作量子纠缠，它是指对于个别特定的粒子而言，虽然它们早已在空间上分离了，但它们之间依然存在着的某种神秘联接。
这项技术的关键在于对于这一现象的控制。这不是项容易的工作，将革新估算和通信的速率。很其实，没有哪些比即时通信要更快了。要想像这样的场景简直是违反直觉的。
概念科普
量子信息学就是以量子热学为基础，重新考量主流的估算和通信理论及其实现技术的尝试，之所以用尝试这个词，是我觉得这个学科的完善也还是在向精典信息理论妥协的结果。
明天量子信息学在其智力的触角能伸到的地方早已取得了一些成果，其中容易理解的是量子比特的概念和隐型传输的通讯技术，也就是前文的实验。
在精典信息论中，信息量的基本单位是比特，一个比特代表精典二值系统（0，1）的一个取值的信息量。量子信息学中，基本单位是量子比特或称为量子位，量子比特是一个双态量子系统，这儿的双态指的是两个线性独立态。在量子信息中，用作量子位实现的双态系统就是光子。解释一下，爱因斯坦是第一个认识到电磁幅射是以量子方式进行的量子传输速率，并且是以量子方式传播的。
我们把握了量子比特的概念，虽然就获得了一个更宽广的物质财富效应，可以实现在比特领域难以想像的操作。
量子隐型传态技术就是正在新兴的通信领域，借助量子纠缠现象，可以实现不发送任何量子位而把量子位的未知态（即这个态包含的信息）发送出去。这样的净结果，就是张三所拥有的“笑态=微笑+滑稽动作+恶搞服饰”，从张三处消失，并经过一个延后（精典通信和李四的操作时间），出现在李四那儿。张三位置不动，李四位置也没有动，动的只是张三拥有的“笑态”，在李到处复活了。这在中国唐代学术领域称为“遁术”。
与小说中称为“远距取物”不同的是，这只能称为“远距送物”，时间上送在先，复活在后。非常须要强调的是，里面的解说还遭到线性的局限，理论上可以利用量子的隐型传态技术，传输任意复杂的量子态，包括那些态的组合。
例如量子秘钥分配等出乎精典信息论可以理解的人间奇迹。
量子信息学的进展不尽如人意，发展平缓，主要缘由是世界科学界自二战之后，具有远见的学术巨子凤毛麟角；其次，各国和社会均对此注重不够，科学沦为经济的发箍；这样能够有经费支持，有社会声誉。假如搞前瞻性的量子信息这样的探求行为，在学科内部彼此学术交流都困难，更不用说和现实社会的交流了。
实际上，早在19世纪和20世纪之交时，数学学就完成了从牛顿热学向量子力学的变革。遗憾的是，世界如故，各国的中考试卷全部都在为精典物理和热学唱歌颂诗。
超时空穿越（可能存在伪新闻）
国外研究
由中国农大和复旦学院组成的联合小组在量子态隐型传输技术上取得的新突破，可能使这些往年只能出现在悬疑影片中的“超时空穿越”神奇场景变为现实。
据联合小组研究成员彭承志院长介绍，作为未来量子通讯网路的核心要素，量子态隐型传输是一种全新的通讯方法，它传输的不再是精典信息，而是量子态携带的量子信息。
“在精典状态下，一个个独立的光子各自携带信息，通过发送和接收装置进行信息传递。并且在量子状态下，两个纠缠的光子互为一组，互相关联，但是可以在一个地方神秘消失，不须要任何载体的携带，又在另一个地方顿时神秘出现。量子态隐型传输借助的就是量子的这些特点，我们首先把一对携带着信息的纠缠的光子进行分拆，将其中一个光子发送到特定位置，这时，两地之间只须要晓得其中一个光子的即时状态，才能确切猜想另外一个光子的状态，进而实现类似‘超时空穿越’的通讯方法。”彭承志说。
据介绍，量子态隐型传输仍然是学术界和公众的关注焦点。1997年，法国蔡林格小组在室外首次完成了量子态隐型传输的原理性实验验证。2004年，该小组借助多瑙河底的光纤信道，成功地将量子“超时空穿越”距离提升到600米。但因为光纤信道中的耗损和环境的干扰，量子态隐型传输的距离未能大幅度提升。
2004年，中国农大潘建伟、彭承志等研究人员开始探求在自由空间实现更远距离的量子通讯。在自由空间，环境对光量子态的干扰效应极小，而光子一旦穿透大气层步入内层空间，其耗损更是接近于零，这促使自由空间信道比光纤信道在远距离传输方面更具优势。
此外，该小组早在2005年就在福州创造了13公里的自由空间单向量子纠缠“拆分”、发送的世界纪录，同时验证了在内层空间与月球之间分发纠缠光子的可行性。2007年开始，中国农大——清华学院联合研究小组在上海架设了历时16公里的自由空间量子信道，并取得了一系列关键技术突破，最终在2009年成功实现了世界上最远距离的量子态隐型传输，否认了量子态隐型传输穿越大气层的可行性，为未来基于卫星中继的全球化量子通讯网奠定了可靠基础。[
国际前沿
中国科学家近日当初创造了97公里的量子远距离传输世界纪录，引发震惊，不过黄河后浪推前浪。新浪科技引述俄罗斯化学学家组织网的报导称，维也纳学院和法国科大学的化学学家凭着143公里的成绩再创了新高，朝着基于卫星的量子通信之路迈出了重要一步。
实验中，俄罗斯化学学家安东-泽林格领导的一支国际小组成功在加那利群岛的两个岛屿——拉帕尔玛岛和特纳利夫岛间实现量子态传输，距离达到143公里，比中国的远了46公里之多。
虽然，打破传输距离并不是科学家的首要目标。这项实验为一个全球性信息网路打下了基础，在这个网路，量子机械效应还能急剧增强信息交换的安全性，进行确定估算的效率也要远远超过传统技术。在这样一个未来的“量子互联网”，量子远距传输将成为量子计算机之间信息传送的一个关键合同。
在量子远距传输实验中，两点之间的量子态交换理论上可以在相当远的距离内实现，虽然接收者的位置未知也是这么。量子态交换可以用于信息传输或则作为未来量子计算机的一种操作。在这种应用中，量子态编码的光子必须才能传输相当长距离，同时不破坏脆弱的量子态。德国化学学家进行的实验让量子远距传输的距离超过100公里，开辟了一个山西界。
参与这项实验的马小松(Xiao-songMa译音)表示：“让量子远距传输的距离达到143公里是一项巨大的技术挑战。”传输过程中，光子必须直接穿过两座岛屿之间的紊流大气。因为两岛之间的距离达到143公里，会严重消弱讯号，使用光纤似乎不适宜量子远距传输实验。
为了实现这个目标，科学家必须进行一系列技术革新。日本加尔兴马克斯-普朗克量子光学研究所的一个理论组以及美国沃特卢学院的一个实验组为这项实验提供了支持。马小松表示：“借助于一项被称之为‘主动频域’的技术，我们成功完成了远距传输，这是一项巨大突破。主动卷积用于传输距离这么远的实验还是第一次。它帮助我们将传输速率提升一倍。”在主动卷积合同中，常规数据连同量子信息一齐传输，容许接收者以更高的效率破译传输的讯号。
泽林格表示：“我们的实验展示了当前量子技术的成熟程度以及拥有如何的实际用途。第一个目标是基于卫星的量子远距传输，实现全球范围内的量子通信。我们在这条公路上往前迈出了重要一步。我们将在一项国际合作中运用我们把握的技术，中国科大学的同行也会参与这项合作。我们的目标是施行一项量子卫星任务。”
2002年以来就与泽林格进行量子远距传输实验的鲁珀特-乌尔森强调：“我们的实验取得了令人鼓舞的成果，为未来月球与卫星之间或则卫星之间的讯号传输实验奠定良好基础。”处在低月球轨道的卫星距地面200到1200公里。(国际空间站距地面大概400公里)乌尔森说：“在从拉帕尔玛岛传输到特纳利夫岛，穿过两岛间大气过程中，我们的讯号减小了大概1000倍。不过，我们还是成功完成了这项量子远距传输实验。在基于卫星的实验中，传输数据更远，但讯号穿过的大气也更少。我们为这些实验奠定了一个挺好的基础。”[2]
传统计算机采用的是0与1的二补码估算，二补码很容易以电路的开与关，或则高电平与低电平表示。而量子估算则用一个个量子态取代了传统计算机的二补码估算位，称之为“量子位”(qubit)。可以用量子态的正向和反向载流子分别代表0与1。与传统计算机不同的是，量子态可以处于0和1的“线性叠加态”，这促使同时估算能力比传统计算机有极大的提高。并且仍然以来最大的问题在于，量子计算机的核心，即用于运算的量子态本身极易遭到扰动，致使估算失败。所以关键就在于怎样找到一种方式，促使量子系统不受外界诱因的搅乱。
使用一种称之为“量子固溶”的技术，才能找到8个超导流量子位的能级，使之不被热运动或则噪音搅乱。既然许多复杂的问题最后都可以归结为找寻一个互相作用的载流子系统的能级，量子固溶则早已有望解决一些方式的复杂问题了。
调整8个量子位，使其排成一列。因为特定方向的载流子会形成特定方向的磁场，让每一个量子位的载流子和它左右相邻的两个保持同一方向（向下或则向上）。把两端的量子位调整为反向，并容许中间6个量子位依据它们各自相邻的量子位，重新调整载流子方向。因为外力强制了那两个量子位载流子反向，这一调整过程最终弄成一个“受阻”的铁磁极阵列。通过向同一方向倾斜量子位并下降能垒，最终促使该系统演变成了一种特殊的遇阻载流子阵列即为能级。
量子位可以通过两种方法改变载流子方向：通过量子力学的隧穿机制，或则通过精典的热运动。因为加热会破坏量子位的量子性质，必须使用一种纯粹通过隧穿效应致使载流子反转的方式。使用冷却系统，直至隧洞和热运动造成的转换都早已停止，量子位被“冻结”。通过在不同水温下重复这一过程，就才能确定怎样只使用隧洞效应完成量子固溶。降低载流子的数目，可以使该系统提供一个数学上实际可行的方式来实现一些量子算法。研究人员现在正应对这一挑战，并计划将这一过程应用于，比如机器学习和人工智能之类的领域。
人体传输
《星际迷航》中的量子隐型传输可以在数秒内完成人体传输，但现实理论觉得这一过程的发生须要4500万亿年。
到目前为止，关于量子传输的研究仅仅逗留在理论探求阶段，有研究人员表示该技术的把握是宇宙先进文明的标志，将彻底改变空间旅行的途径，只须要量子传输能够进行空间旅行，根本不须要庞大而复杂的灰熊。《星际迷航》中展示的量子传输技术可以应用于人体，从传输物品到人体显然又是一个飞越。
电影中传输人体的时间其实只要刹那，这么现实中量子传输理论从A点到B点须要多长时间呢？来自美国莱斯特学院的一组化学研究小组企图通过物理工具对其该课题进行探求，其中一名称作大卫?斯塔基的研究人员称：按照我们的研究结果，假如完成一次人体顿时转移须要的时间可能有点长，而且这些空间旅行方法一直是可行的。这么具体的时间大概会是多少呢？一秒钟？一分钟？还是一个小时？电影中企业号飞船的量子传输通道可以在几秒钟之内完成点对点的隐型传输，但现实理论估算表明这个时间须要4,500,000,000,000,000年！即4500万亿年！大概是宇宙年纪的350,000倍！
假如说星际迷航中的量子传输技术就像急速宽带，这么现实理论推导入的量子传输则更像拔号上网，实在是太慢了！研究人员进一步假定，假如我们通过技术手段将一个单位的人完成弄成数据，这么整个化学结构将达到2.6除以10的42次方数目级，我们使用一个29.5至30百兆赫的带宽，加上350,000倍的宇宙年纪（137亿年），从宇宙诞生到现在只传输过一个单位的人。毫无疑惑，按照人类当前把握的量子传输理论，仍然未能理解这项超级技术，能把握量子顿时传输技术的物种才可荣登宇宙先进文明行列。
可能证伪
量子纠缠可以拿来通信是常见误区
1.纠缠态粒子双方必须在约定好的时间上“同时”测量子在某一方向上的载流子，而这些载流子的状态存在一种相关性（调整角度，可以达到100%正相关）
所以量子通讯不可能达到超光速的信息传递
由于载流子的状态是随机的，例如1,0，-1，假若是完全正相关，在A点测的时侯是1，B点也是1.而且A点的测试员不晓得他会出现1还是0还是－1，这三个数字是随机的，只不过AB两点有超光速的“影响”而已
可以看做是一种纠缠态粒子之间的“加密”信息。。。
但是检测的时间必须是约定好的（假如参考系的运动速率有很大差别，要用狭义相对论修正约定的时间的），也就是说不能用检测间隔做信息传递的方法（相隔长时间检测和相隔短时间检测），由于怎么检测都是约定好的。
2.首先，你可以制造一个纠缠态，（足够长的时间后）让它可以在足够远的空间点之上形成关联，并且一旦检测破坏了这个态（标准量子热学里这个态的破坏（塌缩）是瞬时传遍全空间的，我们通常说的借助量子纠缠的超光速就是指这一步），你就不能重新（超光速的）在这两点之间构建新的纠缠态。
我们要从量子态提取信息，就必须检测，一旦检测，纠缠态才会破坏，因而你若果要保持纠缠态，就不能对它进行检测。假定有一个纠缠态存在，在A进行检测，波函数塌缩了，这时B处的状态的确发生了变化，但因为它本身并不处在一个检测行为中（否则波函数之前就塌缩了），因而在B处不可能实时获知这个变化，只有通过打电话之类的精典行为，A处的人起码得告诉B处的人早已做过检测了，B处的人再来进行检测，才有可能能得悉A处传过来的信息具体是哪些。
所以量子通讯真正的优势不是超光速，而是其保密性。理论上信息传递过程中是绝对安全的，敌军最多可以破坏通讯，并且绝对难以查获通讯内容。[
完成过程
一个量子通信的事例
为了完成一个量子传输的过程,你须要打算:
1.须要被传输的量子比特(Qubit).例如一个量子态为|Φ>的光子;
2.一个可以传输两个传统比特信息的普通讯道.比如无线电;
3.一个可以形成一组EPR纠缠对的装置.比如通过BBO晶体的光子;
4.一个可以进行贝尔态检测的装置.
对于光量子通讯来说，假如须要把信息从A地传递到B地，须要如下步骤:
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地我们早已打算好了须要传输的光子|Φ>.
2.对A地的两个光子做贝尔态检测，使A地的两个光子纠缠并崩塌到四种贝尔态的一种.此时B地的光子状态早已改变，但是它不再处于纠缠状态.
3.用传统信道告诉B地的工作人员，刚刚A地进行的贝尔检测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量子传输速率，对B地的光子做一个正变换，才能得到光子|Φ>的复制版本.
对于传统的传输方法,假如要传输光子|Φ>就须要对它进行检测，并传递相关参数。并且对于量子比特，检测必然会造成波函数倒塌，因而我们难以获得|Φ>的确切参数，从而就没法完全复制它.
另外,虽然量子传输并不能用超过光速的速率传递实际信息.即使B地光子的状态在A地进行贝尔检测的顿时被改变了,但我们还是须要使用贝尔检测的结果变换B的状态才会得到须要的信息.
理论原理
量子通讯的理论原理
首先关于量子的“隐形”信道,虽然是处于纠缠状态下的量子对.通常我们使用比较容易处理的EPR纠缠对(最大纠缠).此时量子对处于四种贝尔态的一种:
量子通讯原理
量子通讯原理
|Φ+>(AB)=(|00>+|11>)/sqrt(2);
|Φ->(AB)=(|00>-|11>)/sqrt(2);
|Ψ+>(AB)=(|01>+|10>)/sqrt(2);
|Ψ->(AB)=(|01>-|10>)/sqrt(2);
或则简单地说她们状态“必然一样”或者“必然相反”.当其中的一个状态改变的时侯，另外一个状态也会立刻相应地变化.假定AB处于|Φ+>(AB)的状态:
|Φ+>(AB)=(|11>+|00>)/sqrt(2);
假定须要传输的量子比特是:
|Φ>(C)=α|0>+β|1>（α,β为复数，且|α|^2+|β|^2=1);
由于C和EPR对A,B是不相关的，因而系统整体的状态是:
|>=|Φ+>(AB)?|Φ>(C)
=[(|11>(AB)+|00>(AB))/sqrt(2)]?[α|0>(C)+β|1>(C)]
因为:
|11>=(|Φ+>-|Φ->)/sqrt(2);
|00>=(|Φ+>+|Φ->)/sqrt(2);
|01>=(|Ψ+>+|Ψ->)/sqrt(2);
|10>=(|Ψ+>-|Ψ->)/sqrt(2);
所以,可以把系统波函数转换为对于AC纠缠的贝尔基底:
|>=0.5(|Φ+>(AC)?(α|0>(B)+β|1>(B))+|Φ->(AC)?(α|0>(B)-β|1>(B))+|Ψ+>(AC)?(β|0>(B)+α|1>(B))+|Ψ->(AC)?(β|0>(B)-α|1>(B)))
不难看出系统是以下几种状态的线性叠加:
|Φ+>(AC)?(α|0>(B)+β|1>(B))
|Φ->(AC)?(α|0>(B)-β|1>(B))
|Ψ+>(AC)?(β|0>(B)+α|1>(B))
|Ψ->(AC)?(β|0>(B)-α|1>(B))
但是以上每种状态的概率幅相等.所以，当对于AC进行贝尔检测的后，系统会倒塌到以上的一种状态.
由于我们假如要使B的状态和C相同,既：α|0>(B)+β|1>(B),只要使用对应的泡利矩阵变换就可以了.
所以当对AC的检测结果为|Φ+>(AC)时，B不须要任何变换;
当对AC的检测结果为|Φ->(AC)时，B的变换矩阵是[01/0-1];
当对AC的检测结果为|Ψ+>(AC)时，B的变换矩阵是[01/10];
当对AC的检测结果为|Ψ->(AC)时，B的变换矩阵是[0-1/10].
于是，量子传输就完成了.