随后 ， 薛定谔用了一个非常漂亮的词语来描述这件事 。 他使用了德语“Verschr?nkung” ， 意思是两个物体关联了起来 。 但对应的英文翻译“Entanglement”表意很糟糕 ， 就像在表示一团乱麻 。 相比下 ， 德语名字就好多了 ， 它指的是两个事物之间非常好的关联 ， 这个关联可能在未来被用以实现“纠缠的骰子” 。 我们现在买不到它 ， 也许在未来的50年内可以买到 。 所谓纠缠的骰子就是指 ， 无论这对骰子相距多远 ， 如果你扔了一个6 ， 那么另一个也会是6；如果你扔了一个3 ， 那么另一个也会是3；以此类推 。 它们完美同步 ， 但实际上它们之间并没有连接起来 。 薛定谔表示这不是我们现在已知的物理 ， 这是新的物理现象 。
03 量子密码学 现在我们开始讨论量子密码学 。 量子密码学有趣的地方是 ， 两个人用经典的信道来交换信息 ， 然后他们使用量子信道来建立秘钥 。 你可以让窃听者操作所有的信道 ， 但只要你操作正确 ， 就算是Makarov教授（注：一位著名的量子黑客）来做信道攻击 ， 你仍然是完全安全的 ， 窃听者无法获得任何信息 。 实现的方法之一就是利用纠缠 。
首先 ， 我们生成一对纠缠的光子 ， 比如它们在偏振维度发生纠缠 ， 然后把它们往两端传输 。 这时 ， 位于两端的Alice和Bob测量它们的偏振 。 在每一端 ， 都能测到垂直或水平偏振 ， 也就是0或者1 。 重点是 ， 如果Alice和Bob在两端进行同样方式的偏振测量 ， 那么两人的结果就会完美相关：要么都是0 ， 要么都是1 。
Alice和Bob获得了两个随机数序列 ， 它们是完美关联的 ， 也就是同时在两地生成了秘钥 。 注意 ， 在这种方式中你不需要传输秘钥 ， 它是由阿图尔·埃克特（Artur Ekert）最早提出的 。 你需要做的是 ， 首先对原始数据加密 。 比如Alice想要发送一张图片 ， 那么我们将要发送的图片和Alice的秘钥这两组数据混合成一幅图 ， 这就是传输过程中间的加密图片 。 由于采用“一次一密”的加密技术 ， 其他人无从破解这张图到底是什么 。 但是Bob有相同的秘钥 ， 他可以一个比特、一个比特地将这幅图解码出来 。
04 量子隐形传态 量子隐形传态（quantum teleportation） ， 这是一种奇特的量子现象 ， 你们或许听过它 。
在科幻作品中 ， 量子隐形传态大概就是大喊一声：“Scotty ， 传送我”(注：《星际迷航》中的经典台词) 。 那你们知道为什么在电影中会这么拍吗？电影中这么拍是为了节省制作成本！一艘飞船到达地面 ， 你看着它着陆 ， 拍摄这样的场景是很贵的 。 但是拍摄一束光把人传过去的场景就不贵了 。
电影中的设定是扫描信息、传输信息 ， 然后重组物质 。 这个设定已经被很多人批评 ， 因为这是不可能实现的 。 由于量子力学原理 ， 如果你只有一个系统 ， 我们是无法获得系统的所有信息的 。 海森堡 ， 量子力学奠基人之一 ， 说“不可能完全测量出系统状态的全部信息” 。 所以电影制作人私下里发明了“海森堡补偿”的概念 ， 当然这实际上并不存在 。
正如海森堡所说 ， 你无法完整的测量出要传输的初态的信息 ， 而量子隐形传态妙就妙在：你并不测量要传输的初态 ， 你仅仅只是利用了纠缠 。 借助量子纠缠 ， 我们可以将未知的量子态传输到遥远的地点 。 1997年 ， 我和同事首次完成了量子隐形传态的原理性实验验证 ， 实验非常成功 。 潘建伟也是这一个实验的重要参与者之一 。
在最初的实验中 ， 我们所实现的传输距离很短 。 后来 ， 我们又完成了跨越多瑙河的量子隐形传态实验 ， 以及非洲加那利群岛之间的远距离纠缠和隐形传态实验 。 岛屿之间的距离是百公里左右 ， 在很长时间内这都是纠缠分发的最长纪录 。 现在很显然 ， 它被“墨子号”量子卫星打败了 。