超级安全量子通讯：爱因斯坦“幽灵超距效应”测试新突破

　　澳大利亚格里菲斯大学量子动力学中心找到了一种新方法，以在实验室环境之外的普通条件下观察光粒子是否存在“幽灵超距效应（Spooky Action At A Distance）”。如果存在，“幽灵超距效应”将可帮助检测黑客攻击，从而显著提升互联网安全性、数据安全性以及隐私性，在实现超级安全的量子通讯道路上更进一步。

　　什么是“幽灵超距效应”？

　　量子力学的创始人之一、著名物理学家——爱因斯坦曾提出了一套饱受争议的量子物理理论，通过对目标物体的单纯感知——在没有任何形式的接触的情况下——向其传递能量，这意味着两个互不连接的对象之间同样可以存在交互，即量子纠缠粒子之间的瞬时效应。爱因斯坦将这一现象总结为“幽灵超距效应”，但又认为量子纠缠理论有所缺失，不够完善，最终爱因斯坦认为这种“幽灵远距效应”并不存在。

　　量子传输：爱因斯坦的“量子幽灵”理论或可改善网络安全性

　　这项理论如何改善网络安全性？

　　科学家们一直在研究超距光子对之间的量子纠缠现象，量子纠缠在本质上可以实现网络的绝对安全，但光子在高速传输过程中发生的光吸收和散射有可能造成信息丢失，威胁网络安全。距离越远，被散射得光子也越多；这些光子极易受到拦截，意味着其承载的数据有可能被黑客解码。澳大利亚格里菲斯大学量子动力学中心此次研究证实了量子隐形传态能够解决这一问题。

　　团队首席专家杰夫-普赖德教授在一份声明中表示，“随着量子通道长度的增加，能够成功通过链接的光子数量会变得更少，这是因为不存在任何完全透明的材料，意味着吸收与散射必然引发光子损失。”

　　而量子非定域性——即彼此互连的两套量子系统（计算机）——被视为一种能够保障两台计算机之间数据安全传输的整体机制。过程包括检查发送及接收的数据，从而确定信息是否到达目的地。

　　数据传输系统利用两个“纠缠态”光子实现两个位置之间的信息传输。这对光子处于“纠缠状态”，这意味着两个异地（纠缠）光子间确实会发生相互作用，因此测量其中一个即可获知与其配对的另一光子的性质。但无法解释为什么通过光纤通道传输光子时，会因吸收或散射损失光子，它只能表明信息的成功传递，而真正的问题在于信息传递是否安全？

　　如果科学家们能够在数据丢失的时候进行纠缠态测试，就能够很容易地判断两点之间的信息是否存在差别，光子是否已经丢失。然而这绝不是项轻松的任务。科学界长久以来一直在努力寻找一种能够在光子损耗时测试纠缠态的方法。

　　量子隐形传态的方法

　　为了测试纠缠态光子，该研究小组提出了一种名为量子隐形传态的方法，旨在帮助其研究量子纠缠现象，且此法适用于高损耗系统。

　　研究论文第一作者摩根·韦斯顿博士解释称，该研究小组选择了一些在高损耗隧道中存留下来但却因散射而未能抵达目的地的光子。这些光子被“传送”至另一清洁且高效的量子通讯通道当中，并在这里进行常规量子转向测试以确定早期系统出现损耗状况时各光子间的交互或纠缠作用。

　　韦斯顿指出：

　　“在这里，我们的量子转向测试将能够顺利完成。我们的方案还记录下一项额外信号，从而让我们了解光粒子是否真正通过了传输通道。这意味着即使在损耗率极高的情况下，我们也能够预先排除不成功的分配事件，并安全完成信息传输。”

　　在传送过程中，研究人员需要使用单独的高质量光子对。他们必须以极高的效率生成这些额外的光子对，并进行检测，当研究人员发现长距离传输线路出现损耗时，进行补偿。而将其放置在一套理想化的系统当中，有助于科研人员研究量子纠缠效应。