、量子隐形传态

由于量子纠缠是非局域的，即两个纠缠的粒子无论相距多远，测量其中一个的状态必然能同时获得另一个粒子的状态，这个信息的获取是不受光速限制的。于是，物理学家自然想到了是否能把这种跨越空间的纠缠态用来进行信息传输。因此，基于量子纠缠态的量子通信便应运而生，这种利用量子纠缠态建立的量子通信被称这为量子隐形传态。

如图下所示为一个已知状态的粒子，比如上旋的电子，把它的状态传递给遥远地方的另一个电子的量子隐形传态过程，即传输协议，一般分如下几步：

（1）制备一个纠缠粒子对。将粒子1发射到A点，粒子2发送至B点。粒子1和粒子2可以是一对纠缠的电子。

（2）A处的纠缠电子同需要传输的电子放到一起。如图6.3.3中的粒子3，携带一个想要传输的量子比特Q。于是A点的粒子1和B点的粒子2对于粒子3一起会形成一个总的态。在A点同时测量粒子1和粒子3，这里不是直接测量它们各自状态，而是去测量它们两个的状态是相同还是不同，得到一个测量结果。这个测量会使粒子1和粒子2的纠缠态坍缩掉，但同时粒子1和粒子3却纠缠到了一起。

（3）A点的一方利用传统通信方式的经典信道，如电话或短信等把自己的测量结果告诉B点一方。

（4）B点的一方收到A点的测量结果后，就知道了B点的粒子2处于哪个态。只要对粒子2稍做一个简单的操作，它就会变成粒子3在测量前的状态。也就是粒子3携带的量子比特无损地从A点传输到了B点，而粒子3本身仍留在A点，并没有到达B点。比如当A处两个粒子的状态是相同的，就发出信息让B处的人用磁场将纠缠粒子旋转，于是B处的纠缠粒子就变成了上旋。如果A处两个粒子的状态是相反的，则发出信息告诉B处的人不用做任何操作，B处的纠缠粒子本身就是上旋的。

这种通过量子纠缠实现量子隐形传态的方法，即通过量子纠缠把一个量子比特无损地从一个地点传到另一个地点，也是量子通信目前最主要的方式。而这一过程之所以叫作隐形传输，是因为这个过程需要传输的信息，比如要B处进行旋转操作或者不操作，对于B以外的人是完全没有任何意义的，不可能从中得到任何信息，只有拥有另一个纠缠粒子的B才能让这条信息变得有意义。

由于步骤3是用经典信息传输通道传输A点的测量结果，而且不可忽略，故传输信息的速度就不会超过光速，这就限制了整个量子隐形传态的速度，使得量子隐形传态的信息传输速度无法超过光速。

理论上人们还可以用量子隐形传输来传输人，但是实际操作起来可能永远都做到。过程就是，A处和B处有大量互相纠缠的粒子，A处的人和纠缠粒子相互作用并被摧毁。一系列数据通过经典途径以光速传到B，然后遥远的B处利用这些纠缠粒子和从A传过来的数据生成了一个和A处完全相同的人，这个人拥有原来那个人所有的记忆和意识，他只觉得自己突然间从A传到了B。