"你对真正的力量一无所知"（完）

上一篇我们聊到了目前的理论框架下星际飞行的一个巨大障碍-‘重力加速度’，并以火星为例计算了即便我们将来的航天引擎实现了亚光速飞行，我们暂时还绕不过去的一个障碍，想3天时间抵达火星都是一个不可能的任务，何况是到达其他行星系或者恒星系。

科幻中的反重力城市和反重力飞行器

至于有同学提到的‘反重力’系统是否可以帮助克服重力加速度，我暂且也保持开放的态度。毕竟‘反重力’理论的前提是‘负质量/能量’理论，毕竟‘负质量/能量’的理论且还未被科学界广泛认可。

当然除了‘负质量物质’可以帮助实现‘反重力’系统外，理论上还存在比如电磁力，浮力也可以用来设计‘反重力’系统，帮助我们克服光速/超光速飞行中的巨大的重力加速度，不过我们上篇说过了，我们仅在现有成熟理论下讨论，对‘反重力’我先不做过多讨论。

回顾完了上一篇的介绍，正式开始我们今天的话题，星际飞行另外一个巨大的障碍-‘超光速通信’。

电影《星球大战》，跨星系的全息影像通信

我们先假设这个场景，你驾驶着亚光速飞行器，经过了几年的加速飞行，终于到达了离地球4.5光年之外的另外一个行星系统，你着陆一颗行星后向地球汇报情况或者请求支援，地球接收到你的信息就是4.5年之后，你收到地球的回复则是在9年之后了，如果是需要救援的情况下，对于宇宙另外一端的你来说，是不是只能自求多福？

电影《阿凡达》中的休眠舱，以时间换空间的跨星系飞行

如果只是抵达另外一个星系，我们且可以时间换空间，但是对于习惯了即时通信的我们来说，跨越星系沟通中的这种巨大的延时，怕是无法忍受的。

有人说：“且慢，都什么年代了，你还局限在广义相对论框架下，你不知道两个量子的纠缠是可以无视任何距离的吗？即便你在400亿光年之外的宇宙边缘，量子通信了解一下？”

没错，量子纠缠的确是无视距离，但是请你回想一下，你此前看到的新闻是不是诸如“我国科学家成功将量子通信距离提高到xxx公里”，“x国建设了一条xxx公里的量子通信实验线路”。

其实，之前大部分媒体报道此类消息的时候，可能是为了噱头或者描述简便，把全称为‘量子加密通信’的的一些研究报道，简单的写为‘量子通信’，加上你平时了解到的一些概念，两个纠缠态的量子，无论距离多远，一个量子的状态发生改变，另外一个量子的状态也立即发生改变，这个‘立即’是没有时延的，似乎和心灵感应一般，这样就让你误以为‘量子通信’可以实现上百亿光年距离上的即时通信，但实际上量子纠缠无法被用来传输有效信息。

两个纠缠态的量子，观测其中一个的状态， 即可知道另外一个的状态

这个不是你的错，确实可能被媒体带偏了，甚至一些权威的媒体或者专家，也经常把‘量子加密通信’省略成‘量子通信’。

其实，目前基于‘量子密钥分发’的量子加密通信仍然是基于传统的通讯信号，比如无线电波，光纤中的光波作为载体，所以它的传播速度仍然是光速，不可能超越光速，并且现有技术下，量子密钥分发还存在距离的限制，目前我国基于光纤的量子加密通信仍然待突破一千公里，为什么呢？

我们先简单了解一下‘量子密钥分发’，它是指利用量子理论，将光子调制到量子态，在通信的双方中产生并分享一个随机的、安全的密钥，来加密和解密消息。

我们都听说过“薛定谔的猫”这个概念，指的就是量子的一个重要特征，当你不观测它的时候，它的状态是不确定的，而当你观测它，它就随机显示一个状态，这种量子状态不确定性的特征，当通信双方利用一个‘量子密钥’来通信时，如果有第三方的窃听，第三方必须要去测量你这个通信信号，一旦测量，量子的状态就会被改变，那么通信的双方就知道有人在窃听了。

电影《窃听风暴》

上面我们说了我们目前基于光纤的量子加密通信最大距离仍然待突破一千公里，为什么这个通信距离还不如我们传统的光纤通讯不存在距离限制呢？比如我们的跨太平洋通信光缆就有近万公里的距离。

太平洋海底存在如此多的通信光缆

其实在我们目前的光纤通信中，并不是说一根光纤直接从上海到北京或者洛杉矶，因为我们的光信号在光纤中传播，存在色散，信号衰弱，远距离传输后，信号将无法被准确被识别，因此在长距离光纤通信中，需要在中间增加信号放大器。

说到这里，你大概已经明白了为什么目前的量子加密通信仍然存在距离限制了吧？因为量子的特性，承载量子密钥的信号如果被放大，那么就会破坏量子密钥。

说了这么多，不是为了让大家悲观的，虽然存在这么多技术限制，人类探索宇宙、开拓宇宙的决心是不会变的。

这个系列就写到这里，下一个系列打算谈谈现有技术条件下，人类实现成为星际居民的几种可行方式。