爱因斯坦的“幽灵”超距作用实现多方量子安全通信网

？量子力学理论可以完美地描述自然界中最小的物理体系，比如原子和光子。正如1935年爱因斯坦、波多尔斯基、罗森在他们著名的einstein—podolsky—rosen(epr)佯谬中提出的，量子力学具有令人惊讶的特性处于位置和动量理想关联量子态的一对粒子，一定时刻后在空间上完全分离，对其中一个粒子测量会瞬间影响相隔遥远的另一个粒子的性质，这被爱因斯坦称为“幽灵般”的超距作用。同年，薛定谔提出了量子纠缠的概念，即处于量子纠缠的复合系统，其态矢量不能表示为各个粒子的态矢量的张量积形式(通常称为量子态不可分特性)。作为量子体系显著区别于经典体系的特征，量子纠缠不仅具有重要的理论意义，也是量子密码、量子计算、量子通信等量子信息处理的重要资源，对这方面的研究已经成为国际科技界激烈竞争的焦点。与一般的量子纠缠相比，epr佯谬中描述的量子关联，除了具有不可分性，还具有非定域性，即alice对处于epr态的a粒子某个观测量的测量，可以引导距离遥远且与之纠缠的b粒子量子态到她所选择的观测量的本征态，从而可以较为精确地预言bob对b粒子的观测结果。这种关联现象最近被称为epr量子引导纠缠(eprsteeringentanglement)。最新的研究表明，这种特殊的量子纠缠可以由三方或多方共享，用来作为安全通信加密所需的量子密钥，这意味着多方量子秘密通信成为可能。