近年来,随着量子科学技术的快速发展,“量子通信”一词频繁出现在公众视野中。与此同时,一些关于量子通信的解读也悄然走红网络,其中“量子通信可以实现超光速信息传输”的说法尤为引人关注。这种说法是否正确?科学家明确回应:这完全是误解。量子通信并非超光速通信,其本质是利用量子态进行加密与传输,信息传递速度依然受限于光速。

量子纠缠并不传递信息

不少人对“超光速”的误读,源于量子纠缠这一奇特现象。量子纠缠是指两个或多个粒子之间形成的一种特殊关联,无论它们相隔多远,对其中一个粒子的测量会瞬间影响另一个粒子的状态。这种“瞬间作用”曾被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”,并一度引发关于物理定律的争论。

然而,关键在于:量子纠缠本身并不能直接用来传输信息。当一方对纠缠粒子进行测量时,另一方虽然会瞬间“感知”到粒子状态的变化,但由于这种变化是随机的、不可控的,接收方无法从这种变化中解读出任何有意义的信息。好比两个人各拿一枚硬币,一枚正面、一枚反面,但双方并不知道自己手中是正面还是反面。即使一方翻转硬币,另一方的硬币也会同时翻转,但双方依然无法通过这一过程传递任何具体的消息。

量子通信的真实原理

那么,量子通信到底是怎样工作的?目前主流的量子通信技术——量子密钥分发(QKD),其核心是利用量子态来生成并分发加密密钥,而非直接传输信息。

以著名的“BB84协议”为例,发送方通过编码单个光子的偏振态来产生一串密钥,接收方进行测量并比对,最终双方共享一组绝对安全的密钥。在此过程中,任何第三方试图窃听都会干扰量子态,从而被通信双方察觉。随后,双方可以利用这组密钥,通过经典信道(如光纤或无线电)加密传输真正的信息。经典信道的传输速度仍然无法超过光速。

因此,量子通信的真正优势在于“安全性”——它能够检测窃听、确保密钥不可被复制,并不在于信息传输的速度。实际上,信息最终还是要通过经典通信方式传递,速度上限就是光速。

科学界澄清:超光速通信违背物理学定律

中科院量子信息与量子科技创新研究院的研究员在接受采访时明确表示:“量子通信不能超光速传输任何信息,这是物理学的基本常识。任何声称量子通信可以超光速的说法,都是对量子力学原理的误解或曲解。”

国际物理学界也反复强调,虽然量子纠缠表现出非定域性,但它并不能用于超光速通信。爱因斯坦的狭义相对论依然是现代物理学的基石,信息传递不能超过光速这一原则未被任何实验推翻。

公众为何容易产生误解?

导致误解的原因主要有两个:一是部分媒体和自媒体的标题党式传播,为了吸引眼球,刻意夸大“瞬间作用”为“超光速通信”;二是科普工作存在短板,许多读者只记住“纠缠”“瞬间”等关键词,却忽略了“无法传递信息”这一关键限定。

此外,一些商业公司打着“量子通信”“量子加密”的旗号进行过度宣传,甚至将量子技术与超光速、瞬间传送等科幻概念混为一谈,误导消费者。

结语:量子技术是高科技,但并非魔法

量子通信作为新一代信息安全技术,具有不可替代的防窃听能力,已经在政务、金融、国防等领域展开试点应用。但它不是魔法,更不违反现有物理定律。公众应当基于科学事实理解量子科技,避免被夸大宣传所误导。

在信息时代,科学精神与理性判断尤为重要。面对“量子能超光速”这样的说法,我们需要记住:真正的科学突破,往往比科幻更加精妙,也更经得起推敲。