在人类的科幻世界里“超时空穿越”一直是令人着迷的情节：人或物在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方瞬间神秘出现。这看似不可思议的现象却有可能在量子世界里变成现实。日前，由中国科大和清华大学组成的联合小组成功实现了世界上最远距离——16公里的自由空间量子态隐形传输，为全球化量子通信奠定了基础。

　　量子态隐形传输是指利用量子纠缠技术，借助卫星网络、光纤网络等经典信道，传输以量子态携带的量子信息。量子态隐形传输是一种全新的通信方式，与传统方式相比，具有绝对安全性和超高信道容量等明显优势。

　　1997年，奥地利蔡林格小组在室内首次完成了量子态隐形传输的原理性实验验证。2004年，该小组利用多瑙河底的光纤信道，成功地将量子“超时空穿越”距离提高到600米。2005年，中国科大潘建伟、彭承志等研究人员在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠“拆分”、发送的世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2009年，中国科大-清华大学联合研究小组利用在北京架设的长达16公里的自由空间量子信道，成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输。

　　16公里这个距离的重要意义在于，它能够等效大气的有效厚度，对于未来实用化全球量子通信网络的建立具有十分重要的意义。这样的自由空间量子通信的前景就是，未来发射卫星上天，利用卫星平台中转实现全球化量子通信。

　　量子态隐形传输除了神秘的“穿越时空”之外，还为超级计算能力的量子计算机和“万无一失”的量子保密系统奠定了基础。量子态隐形传输的实现原理来自于不可思议的“量子纠缠”理论：处于量子纠缠的两个粒子，无论分离多远，它们之间都存在一种神秘的关联，即使一颗行至太阳边，一颗行至冥王星，如此遥远的距离下，当其中一颗被操作而状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应的状态变化。这种神秘的关联无论如何都无法用经典观念去理解，导致了被称为“鬼魅似的远距作用”，仿佛两颗粒子拥有超光速的秘密通信一般。

　　“量子纠缠”很容易激发人类“穿越时空”的想象力：如果把物体甚至是一个人的全部微观粒子结构记录下来，再将每个粒子的量子态都通过量子态隐形传输的过程传递过来，在另一个地方原样重组，是不是就实现了物体的瞬间传输？随着现代量子物理研究的不断进展，科学家已能够成功操纵光子和原子，目前正在对更大的物体并在更远的距离上进行隐形传输研究。假以时日，或许未来能够传输人类本身，《星际旅行》中的科学幻想或许能变成现实。

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