最新的頂級期刊《科學》以封面長文的形式發表了中國科學技術大學潘建偉研究組的研究成果，中國的量子衛星在創紀錄的距離上實現了“幽靈行動”。
量子糾纏，這個最奇怪的物理學研究已經從這個地面轉移到太空。潘建偉研究組的成果表明，中國對量子世界和空間科學的掌握力度日益增強，它從衛星發出了一個到相距1200公里的地面站的相互糾纏的量子粒子，大大突破了以前的世界紀錄。結果是驗證了這個超級安全的量子通信在遠距離上的可行性。
加拿大滑鐵盧大學物理學家Thomas Jennewein說：“這是一個巨大的重大成就。他們開始用這個大膽的想法，並設法做到這一點。”
糾纏涉及將物體置於量子疊加的特殊之處，其中物體的量子特性立即佔據多個狀態：像薛定諤貓一樣，在同一時間死亡和活著。那麼這些量子態在多個物體之間是共享的。物理學家已經糾纏了諸如電子和光子的粒子，以及更大的物體，如超導電路。
理論上，即使糾纏對象被分開，它們的不穩定的量子態仍然保持聯繫，直到其中一個被測量或被擾亂。該測量立即確定另一個對象的狀態，無論距離多遠。這個想法是如此違反直覺，愛因斯坦曾嘲笑它是“鬼魅般的幽靈行動”。
然而，從20世紀70年代開始，物理學家開始測試增加距離的影響。在2015年，這些測試中最複雜的測試涉及測量相隔1.3公里的糾纏量子，再次顯示出幽靈行動是真實的。
中國科技大學物理學家潘建偉研究團隊提出測試這個想法，當時以中國古代哲學家“墨子”命名的量子衛星於2016年8月發射成功。在他們的第一個實驗中，團隊將激光束髮射到衛星上的變光晶體上。晶體發射出光子對纏結，使得當測量一個光子時它們的偏振態將是相反的。然後配對分裂，光子發送到德寧和麗江的獨立接收站，相距1200公里。這兩個站都在山區，減少了脆弱光子不得不穿過的空氣量。本週在科學界，該團隊同時測量了1000多個光子對。他們發現光子具有相對極化的頻率遠遠超過機會預期的頻率，從而確認了在創紀錄的距離上的幽靈行動（儘管2015年的測試在較短的距離內更嚴格）。
其研究團隊必須克服許多障礙，包括將衛星光束聚焦在地面站上，因為衛星以每秒近8公里的速度在空中衝擊。新加坡國立大學物理學家亞歷山大·林（Alexander Ling）說：“展示它是一項非常具有挑戰性的任務。 “這是非常令人鼓舞的。”但是Ling同時指出，潘的團隊從衛星發送的每600萬人中只收回了大約一個光子，遠遠好於地面實驗，但實際的量子通信仍然太少了。
潘希望中國的國家空間科學中心將發射更強大更乾淨的光束的附加衛星，甚至在陽光照射下也能被檢測出來。 （“墨子”僅在夜間工作。）“在接下來的5年裡，我們計劃推出一些真正實用的量子衛星，”他說。與此同時，他計劃使用“墨子”向中國地面站分配量子密匙，這將需要更長的光子串和附加步驟。然後，他想展示中國和奧地利的臺站之間的洲際量子密鑰分配，這將需要持有一半的糾纏光子對，直到奧地利地面站出現在衛星的視野。他還計劃 從第三個西藏天文臺到衛星傳送一個量子狀態 ， 一種用於傳送量子編碼信息的技術，而不會移動一個實際的對象 。