今年6月16日出版的《科学》杂志上以封面论文的形式发表了我国量子科研团队的最新研究成果。利用在轨运行的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，中国科学家们近期在国际上率先实现千公里级的星地量子纠缠分发。

中国科学技术大学等研究团队，利用“墨子号”量子科学实验卫星成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发，即一对光子从卫星上同时发往青海德令哈和云南丽江两个地面实验站，纠缠光子到达两个地面站之后，再进行符合测量，发现量子纠缠特性在1200公里尺度上仍然存在，严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验。

近百年前，在爱因斯坦与玻尔关于量子力学特性的争论中，爱因斯坦对量子纠缠提出疑问，他采用了一个带有讽刺性的词汇：“鬼魅般的超距作用” (spooky action at a distance)。

早在2003年，中国的潘建伟团队就提出了利用卫星实现远距离量子纠缠分发的方案，并开始了初步验证。该团队经过艰苦攻关，克服种种困难，最终研制成功了“墨子号”量子科学实验卫星。在亿万人的目光中，于2016年8月16日成功将“墨子号”送入轨道。经过四个月的在轨测试，2017年1月18日正式交付开展科学实验。

“墨子号”量子科学实验卫星上有三台光学有效载荷，量子纠缠光源制备成对的纠缠光子，并由两台光学天线发送。当卫星过境时，两台望远镜分别指向德令哈和丽江地面站，两个地面站的接收系统按照卫星飞行角速度，随着卫星转动，使得卫星同时与两个地面站建立量子信道，将纠缠光子发送到地面站。此次实验中，两个地面站相距1200公里，卫星到两个地面站的总距离平均为2000公里。卫星上的纠缠源每秒可产生800万个纠缠光子对，建立光链路可以以每秒1对的速度在地面超过1200公里的两个站之间建立量子纠缠，使得大量的统计数据可以在很短时间内得到。如果在这么长的距离上用光纤传输光子，即使选用超低损耗光纤，分发一对光子需3万年。

　　实验中，两个光子被拉开足够大的距离，同时高精度的实验技术保证两地的独立测量时间间隔足够小，满足了Bell不等式测量中“类空间隔”的超光速测量要求，关闭了局域性漏洞和测量选择漏洞。实验结果表明，以超过99.9%的置信度在千公里距离上验证了量子力学的正确性。严格证明了超过光速10000倍的“鬼魅般的超距作用”的确存在！ 爱因斯坦和玻尔留给后人的世纪谜题终于有了定论。

这个实验结果明确地挑战了相对论中真空光速不可超越的结论，也挑战了相对论的时空观。可是，物理学界奇怪地对于这个关联保持沉默。

联系到我们近年的测量交流电速度的实验，电源在金属导线中交变纵向电场是超光速的超距作用（又称为非局域效应）。也就是说，交变电动势瞬时地把电势传送到电路中导线和电阻的每个部分。回路上每一点的电流的大小以及相位在某一时刻是相同的。当时间变化时，电路中电流的大小以及相位是随时间整体变化的。所以，交流电在金属导线中由电动势变化来远程传输能量和信息是一种宏观的非局域性效应。这种超光速的超距物理作用，不仅仅在量子力学领域存在，并且在宏观世界也存在。

这里我也说明一下，不要把超距物理作用神秘化。有些人把纠缠光子对之间的超光速联系解释为某种心灵感应，这是不妥当的。在电学中，超距物理作用不神秘。电源与它周围的电场“同生同灭”。静电感应实验：电源的电荷可以吸引附近的小纸片，就是一个简单明确的超距物理作用。

   我们认为，狭义相对论有一定的适用范围。它不适用于量子力学，也不适用于电路。在宇宙中，纵向电场的速度是不受真空光速极限限制的。相对论的结论存在一定的局限性和片面性。

参考文献

1. 张操，廖康佳，申红磊，胡昌伟《前沿科学》“交流电超光速的实验研究”， 2017年，第1期，67-72.

2. 张操，廖康佳，交流电速度可能超光速20倍—兼评郑翊等人的论文“电磁场的传播速度”, 《现代物理》，Vol. 5，No. 6, 125-132 (Nov. 2015).

http://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=16335

3. 五十年磨一剑，实现了超光速，载于中国网-中国视窗 2916-12-06

http://zgsc.china.com.cn/zxun/zhzx/2016-12-06/556814.html