亿万富翁尤里·米尔纳和天体物理学家史蒂芬·霍金共同宣布了突破性星散计划。这是一项充满雄心的计划，它旨在将第一颗人造宇宙飞船发送到银河系中的其他星系。尽管一个巨大的激光阵列可以将一个质量较小，微芯片大小的宇宙飞船以约20%光速发射至另一颗恒星，但这样低功率的小设备是如何在广袤的星际空间进行通信的，我们仍不得而知。奥利维尔·曼努埃尔有一个想法，他向伊桑提问：
这是一个远景，但量子纠缠能够用于通信领域吗？
这确实值得商榷，让我们一同看向这个想法。
两枚硬币，一枚展现了正面，另一枚展现的是背面。
想象一下你有两枚硬币，每一枚都可能显示正面或者背面。我们两人相隔千里，各持着一枚硬币。我们一同将硬币抛向空中并接住，将它们拍至桌面。当我们翻开硬币时，我们满心期待有50%的几率能翻到正面，而事实上我们也有50%的几率会翻到背面。正常情况下，在无纠缠的宇宙中，你的结果会完全独立于另一方的结果，如果你翻到了正面，我仍然有50%的可能性翻到正面或背面。但是在某些情况下，这些结果会发生纠缠，这意味着如果我们进行这项实验，并且你翻到了硬币的正面，你甚至可以在我告诉你之前，100%确定我翻到的是硬币背面。即便我们相隔在光年之外，你都能不假思索地知道结果。
半整数自旋粒子的量子机械贝尔测试。
在量子物理学中，我们通常不会纠缠硬币，而是纠缠单个粒子如电子、光子，他们拥有+1或-1的自旋。如果你测量其中一个的自旋，你便能立即知道另一个的自旋，即便它处在宇宙中央。粒子将处于不确定状态直到你测量出其中一个的自旋。我们在地球上进行了实验，在1纳秒之中测量出两个相隔数英里的纠缠光子的自旋，当我们测量出其中一个自旋为+1时，便能比光速快10，000倍地知道另一个的自旋为-1。
于遥远星系中航行的太阳帆概念图 （日本IKAROS项目）
通过预先存在的系统产生两个纠缠的光子并将其隔开很远，我们可以通过测量其中一个光子的状态来知晓另一个的状态。
图源：Melissa Meister光束分离器，通过c.c.-by-2.0通用技术获得的激光光子
迄今，对于奥利维尔的问题：我们能否使用这种性质——量子纠缠——在我们的星系与遥远的星系进行通信？如果你把在遥远的地方进行测量视为一种通信，那么答案将是肯定的。但如果你定义的通信需要知道目标的信息，举例来说，你可以保持一个纠缠粒子的不确定性，将其发送到开往最近恒星的宇宙飞船上，并告诉它在这颗恒星的宜居带里寻找岩石行星。如果你找到了一个，则进行测量使粒子处于+1状态，反之，使其处于-1的状态。
在三元星系中，艺术家关于Gliese 667 Cc世界日落的想象图
因此，你可以推理出，当地球上的粒子呈现-1时，意味着宇宙飞船寻找到了宜居带中的岩石星球，反之，飞船没有找到。当你知道测量已完成，就可以做出自己的测量，并即刻得知另一粒子的状态，即便它们相隔甚远。
电子通过双缝时的波型。如果你测量电子通过了哪一条缝，就会破坏此处的量子干涉图
这是一个绝妙的计划，但仍有一个问题：纠缠只会在你问其中一个粒子时起效。“你在什么状态？”而如果你迫使一个纠缠粒子进入特定状态，你会打破纠缠，使地球上的测量完全独立于遥远的恒星上的测量。如果你仅仅测量远处粒子的状态为+1或-1，那么你在地球上测量到的相应的-1或+1将为你提供这个光年外粒子的信息。然而如果强制使远方粒子的状态处于+1或-1，无论结果如何，地球上的粒子都有着50%的概率呈现+1或-1状态。
量子擦除器实验装置，两个纠缠粒子被分开并测量。
没有哪个粒子在目的地的改变会影响到另一个的结果。
这是量子物理最令人困惑的地方：当你知道整体的状态，纠缠可以使你系统组成部分的信息并做出另一组成部分的测量。但不是从纠缠系统的一边创造并发送信息至另一边。奥利维奥的主意正是聪明在此，所以现在还没有比光速更快的通信。
量子隐形传态，一种被吹捧为比光速快的效应（实际是错误的）。事实上，还没有哪种信息进行着比光速更快的通信交流。
图源：美国物理学会
量子纠缠是一种奇妙的性质，所以我们可以将它开发利用在众多领域，例如终端锁与钥匙的安全系统。至于比光速更快的通信?明白为什么这时不可能的需要我们去理解量子物理的核心性质：即使是迫使纠缠系统的一部分进入某种状态，它都不会允许你获得与强制测量系统有关的信息。正如尼尔斯·波尔的著名说法：
“如果量子力学还没有深刻地震撼你，那么你还没有了解它。”
一直以来，宇宙与我们做着掷骰子的游戏，这让爱因斯坦也很恼火 。但即使我们一直努力着在这场游戏中尝试着作弊，却往往只能受到自然的挫败。要是所有的自然界裁判都能与量子力学法则始终如一地一致就好了！
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. Ethan Siegel- forbes-八大珊人
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1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2016/04/30/ask-ethan-can-we-use-quantum-entanglement-to-communicate-faster-than-light/#7b1c72f9fbcd
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