上週五 6 月 16 日，國際學術期刊「科學」(Sciecne) 刊載了一篇重要論文，是中國科學技術大學潘建偉教授宣布日前利用中國的「墨子」(Micius) 衛星，成功的對地面發送了兩地相距一千公里的雙向量子糾纏，震驚全球科學界，認為是量子技術的一大突破，為量子科學的研究與實際應用建立基礎，「科學」雜誌特用這一成就做封面（如圖、取自網路）。

   量子 (Quantum) 在現代物理學上，指最小的物理單位，像質量比原子還小的電子、中子，能量的光子。這些小粒子的特性，非但與我們生活所見完全不同，還有許多奇特的現象，量子糾纏（Quantum Entanglement），就是一個最有趣又無法解釋的效應，如果把兩個粒子製作成對「糾纏」在一起，啟動其中一個、就會連動另一個，有如雙胞胎的「心靈感應」，有趣的是，兩個雙胞胎不一定糾纏在一起，即使分開一段遠的距離，心靈感應效應依然存在。

   更有趣的，是心靈感應的速度是沒有速度的，也就是瞬間，超過光速。這個違反常理的現象，曾被愛因斯坦譏諷為「幽靈般的遠程效應」，因為在空間中超越光速的信息傳遞顯然違反了相對論。然而科學家近年來的多個實驗，證實了這一違反直覺的現象。潘建偉教授利用衛星，更證實了相隔 1200 公里的量子糾纏的心靈感應，以前最遠的只有 100 公里。

   墨子衛星是中國發射有量子設備的衛星，潘教授團隊運用量子設備製造配對的糾纏光子 (Photon)，再把配對分開，分別用衛星的雷射光發送到地面兩個實驗站，一個光子傳到青海德令哈、另一個光子傳到雲南麗江，兩地相距 1200公里，經過數千次的檢驗，兩地糾纏效應仍然有效，刷新了遠距量子糾纏的紀錄。

   光子，是光的量子，是光的最小單位，是能量、沒有質量，可以藉光線傳輸，但光在地面傳輸會受到干擾，用遠距離光纖傳送能量會減弱，因此潘教授轉向高空的衛星。墨子衛星運轉在距地面 500 公里軌道，光線在真空的太空通行無阻，直到距地面 10 公里才受到影響，所以從衛星傳到地面所受的干擾最小，適合這樣精密的實驗。

   量子糾纏的神奇，在兩地相隔千里，啟動一邊、另一邊就跟著動，中間沒有連線、沒有電波，這是一種什麼機制，到目前為止，物理學家還不太明白，但在應用上卻給大家帶來希望，尤其用在通訊上，可以做到絕對安全，試想兩地分別用糾纏光子作為鎖鑰加密，外人則無從盜竊，可以解決網路通訊的一大難題，而進一步成為量子互聯網 (Quantum Internet)。

   順便說一件趣事，縱橫 60 多年的科幻影視「星際迷航記」(Star Trek)，一艘太空船漫遊宇宙探險，遇到星球需要有人下去探險，這些人先在一間屋子裡接受掃描，人形逐漸分解消失後，然後在星球地面上重現。這一科幻場面吸引很多人，都想有什麼辦法真的實現，有人就想到量子糾纏。

   量子糾纏僅是改變狀態，並不是真的傳送能量與質量，如果兩地有足夠的糾纏量子，改變一方會影響對方，影視裡的場景有一丁點實現的希望。但先要把人體分解成次原子微粒，難度太高了，而且危險，所以還是維持科幻的娛樂來的輕鬆。

（「星際迷航記」把人從太空船隔空傳送到附近的星球。取自網路 ）

   愛因斯坦問：是不是我們看月亮的時候，月亮才存在？換句話說，如果沒有人看，月亮就會不在那裡？這位大物理學家說的話怎麼像一個小孩子？有人說這是現實與量子物理的區別。太深奧了，物理學家對物質的研究越來越深，出現一些違反常理的詭異現象，越來越難捉摸。