量子通訊衛星是將量子力學應用於實際通訊領域的一項偉大成果，隨著量子通訊衛星的誕生，量子糾纏這一物理名詞也成為了大家討論的熱點，可能大家聽到量子糾纏這個詞的時候，腦海中第一印象就是深奧、難懂、高科技、超光速，其實量子糾纏是一種再普通不過、只能發生在微觀粒子身上的量子效應，這篇文章就和大家聊一聊量子通訊、量子糾纏究竟是怎麼回事？瘋傳的量子糾纏已經超越光速是真的嗎？

量子糾纏概念的提出：EPR佯謬

提起量子糾纏，那就不得不提到EPR佯謬，提到EPR佯謬，那就不得不提到偉大的物理學家愛因斯坦，在1935年，愛因斯坦為了證明如今的量子力學（主要指哥本哈根詮釋）並不完備而提出的思想實驗，我們稱這個思想實驗為EPR佯謬，這裡需要強調一下，為何要在EPR後面加上佯謬呢？

因為愛因斯坦提出的這個思想實驗是基於經典理論提出的，但後來被實驗證明是錯誤的（貝爾實驗證明愛因斯坦是錯誤的，即世界不存在定域性，如果愛因斯坦正確的話，那麼就不會存在當今的量子通訊了），所以我們稱EPR為佯謬，EPR佯謬就是量子糾纏的前身。

量子糾纏到底是什麼？

如果從字面上來理解，可能就是兩個粒子在某種詭異作用下進行的糾纏運動， 但事實上量子糾纏並沒有想象中的那麼複雜，這裡使用兩個粒子組成的糾纏系統給大家簡單的介紹一下：在空間中存在一個不穩定的重粒子，這個粒子在發生衰變後分裂兩個粒子，由於這兩個粒子是由一個粒子衰變而產生的，所以兩個粒子一定遵守角動量守恆定律，也就是說兩個粒子的自旋方向一定是相反的，（自旋是微觀粒子的一個內稟屬性，與宏觀世界中物體繞軸自轉不同）如果其中的一個粒子自旋方向是左，那麼另外一個粒子的自旋方向是右，反之亦然，從理論上來說，不論這兩個粒子相距多遠，哪怕兩者相距是整個宇宙的距離，都不會隔絕兩者間這種鬼魅般的超距作用。

量子糾纏真的超越了光速嗎？

從理論上來說，兩個處於糾纏態的粒子之間的感應速度是瞬時的、超距的，所以兩個粒子的感應速度的確是超越了光速，但這並沒有打破愛因斯坦的相對論，因為相對論提出：宇宙中物質運動與信息傳遞的速度不能超越光速，而兩個粒子的感應速度並不是物質運動，也不屬於信息傳遞，所以量子糾纏速度並沒有打破相對論，可能講到這裡大家會問：粒子之間的感應難道不屬於信息傳遞嗎？

是的，粒子之間的糾纏感應不是信息傳遞行為，因為量子糾纏無法有效的傳遞準確信息，兩個粒子雖然嚴格遵守角動量守恆定律，兩者肯定是一個是左，一個是右，但是我們卻無法在沒有觀察的前提下判斷哪個是左、哪個是右？兩者的自旋方向完全是隨機的、是無法人為控制的，只有當我們對於其中的任意一個粒子進行觀測後，我們才能準確得知兩者的自旋方向。

量子糾纏無法傳遞信息，量子通訊只是加密手段

由於量子糾纏不是信息傳遞行為，所以量子通訊衛星也並非是通訊衛星，它的全稱應該是量子加密通訊衛星，這裡給大家舉一個簡單例子：我們將兩個處於量子糾纏的粒子一個放在地球，另外一個放在水星上，地球與水星的通訊方式如下：如果水星上的人看到粒子的自旋方向是左，那麼表示地球沒有發生地震，如果水星上的人看到粒子的自旋方向是右，則表達此時的地球正在發生地震。

現在我們假設一個場景：地球現在正在發生地震，我們需要向水星傳達地球地震的信息，那麼我們讓水星上的粒子顯示自旋為右，因為兩者的自旋方向是相反的，我們需要讓地球上的粒子自旋為左，這個過程看似很簡單，但上文已經提到了，兩者的自旋完全是隨機的，我們根本沒有辦法控制地球上的粒子自旋反向，所以我們也就無法向水星傳遞正確的信息。

既然量子糾纏不屬於信息傳遞行為，那麼量子通訊衛星也無法應用量子糾纏原理進行信息通訊，它只不過是應用量子糾纏原理研發的一種通訊加密手段而已。