在先前的文章中，我們認識了愛因斯坦口中那種鬼魅般的超距作用—量子糾纏。如果說糾纏是量子世界的隱形導線，那麼量子遙傳（Quantum Teleportation）就是這條導線上最不可思議的物流協議，也是讓「閘傳送」得以實現的基礎。
（延伸閱讀：量子糾纏：愛因斯坦的幽靈）
遙傳三部曲：愛因斯坦幽靈的正確用法
很多人會混淆「糾纏」與「遙傳」。簡單來說：糾纏是狀態，遙傳是過程。 遙傳利用糾纏，將一個未知的量子態 |ψ⟩ 從 A 地搬到 B 地，而不需要搬動粒子本身。
1. 角色與物資清單
在開始之前，我們先定義這場傳輸中的三個核心物件：
- 【靈魂】（待傳資訊 |ψ⟩）：Alice 手中一個角度未知的量子態。Alice 不能看它，看一眼它就毀了。
- 【隱形導線】（糾纏對）：預先準備好、分送給 Alice 與 Bob 的一對貝爾態位元。
- 【解鎖指令】（古典資訊）：Alice 量測後得到的 2 個位元數據（00, 01, 10, 或 11）。
- 靈魂是如何移動的？
第一步：建立連結（準備白紙）
Alice 與 Bob 各持有一個糾纏位元。這就像 Alice 寄給 Bob 一張尚未顯影的感光紙，而 Alice 自己手中留著另一張連動的底片。
狀態：資訊 |ψ⟩ 還在 Alice 手中，與導線無關。
第二步：聯合操作（靈魂與導線的揉合）
Alice 讓【靈魂】與她手中的【隱形導線】進行互動（CNOT 與 H 閘）。這個動作讓【靈魂】的角度特徵，開始轉移到糾纏系統中。此時，Bob 手中的那張感光紙已經開始產生「潛影」，但還是一片模糊。
第三步：破壞性量測（碎紙與產出鑰匙）
這是最關鍵的一步。 Alice 對她手中的兩個位元進行量測。Alice 手中的【靈魂】與【導線】瞬間坍縮，原本的量子資訊在 Alice 端徹底消失（毀滅）。
Alice 會得到兩個數字（例如 01）。這兩個數字並不是【靈魂】的內容，而是「碎紙的規律」。這就是【鑰匙】：這把鑰匙告訴我們，Bob 手中的靈魂現在是處於「正確位置」還是「上下顛倒」。
第四步：古典通訊（打那通「脫褲子放屁」的電話）
Alice 必須透過傳統方式（電話或光纜）告訴 Bob 她量到的數字（01）。
因為 Alice 能量測的結果是隨機的，Bob 在沒接到電話前，根本不知道手中的感光紙是該正著看還是反著看。沒有這把鑰匙，Bob 手中的位元對他來說就是一團無意義的隨機雜訊。
第五步：座標修正（靈魂復活）
Bob 根據 Alice 給的數字 01，對他手中的位元施加對應的操作（如翻轉 180 度）。最後【靈魂】|ψ⟩ 在 Bob 的位元上完美復現。
2023 年硬體里程碑：超導電路的「長途」快遞
畫面左側為 Andreas Wallraff 教授，他帶領的團隊在 2023 年利用這條長達 30 公尺 的低溫超導線路（管狀設施），成功演示了超導位元間的遠距離量子遙傳。
2023 年，量子運算從理論走入現實工程。蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich） 的 Andreas Wallraff 團隊在超導電路上實現了突破。
- 技術突破：在極低溫下維持長距離的微波相干性極難。這證明了量子位元不僅能在單一晶片內溝通，還能跨越晶片。
- 保真度破 99%：同年，多個團隊展示了高達 99% 成功率的閘傳送。當成功率超過 99%，糾錯才有意義，否則修補錯誤的速度會趕不上錯誤產生的速度。
總結與對半導體設備商（如 ASML）的衝擊與機遇
你會問：既然都要打電話，為什麼不直接講內容？
- 因為你「看」不到內容：Alice 量測的是「相對關係」。她不知道靈魂是什麼，但她知道靈魂跟導線之間的「偏差值」。這通電話傳的是偏差修正檔。
- 壓縮效率：量子態包含無限精準的角度資訊。打電話描述它要花一輩子，但透過遙傳，Alice 只需要傳 2 個數字，就能讓 Bob 還原出無限精確的量子態。
當閘傳送與量子遙傳技術成熟，這對現有的半導體設備商究竟是紅利還是危機？我們可以從以下兩個層次分析：
A. 設備商的新難題：製程邏輯的典範轉移
這對目前的傳統設備商來說，首先是個巨大的挑戰。
- 超越光學極限的另一種難題：ASML 專精於 EUV 的光學微縮，但量子晶片的挑戰在於極低溫封裝與微波元件整合。量子晶片不需要 2 奈米的電路圖形，它需要的是極度純淨的材料表面（減少雜訊）以及能傳導微波訊號的超導互連結構。
- 設備不相容：目前的黃光設備是為矽基 CMOS 設計的，而超導位元使用的是鈮（Nb）或鋁（Al）等材料，其真空環境與溫控要求與傳統晶圓廠完全不同。
B. 設備商的新商機：從微縮轉向控制
如果設備商能轉型，這將是下一個兆元市場：
- 低溫計量設備（Cryogenic Metrology）：未來需要能在大規模量產時，精準檢測超導薄膜質量或微波諧振器損耗的設備。這類非光學的檢測技術是 ASML 等巨頭可以切入的領域。
- 分佈式算力集群：既然 2023 年證明了 30 公尺的遙傳可行，未來的量子電腦就不會只有一顆晶片，而是一排排透過超導線路連結的冷卻機。這對自動化搬運、精密封裝模組的需求將迎來爆發。
這不是取代關係，而是擴張。對於現在的設備商而言，量子遙傳的成功意味著未來的運算架構將從電子導向轉向量子物流導向，誰能提供最穩定的低溫環境與超導連接方案，誰就是下一代的霸主。
