超光速（英語：Faster-Than-Light, 或稱Superluminal，簡稱FTL），是指物質、能量或信息的傳播速度大于真空中的光速的物理學假設。真空中的光速用常數來表示，數值為 299，792，458 m/s。人們假設了一種速度超過光速的粒子，稱之為快子（tachyon）。
19世紀末期開始，人們對光的性質進行了一系列探索；20世紀初，愛因斯坦對“光速不變論”進行了理論推演和論證。狹義相對論論證了光速極限——物質運動、能量傳遞和信息傳播的速度不能超過真空中的光速，超光速作為一種假設開始進入人類視野。光速極限是相對論的基礎，相互作用不能超光速傳遞，即滿足局域性；而稍晚時間問世的量子力學對光速不變的結論卻持保留態度。
到了21世紀，根據當前的科學理論，相對于局部扭曲的時空區域，物質和信息需要以低于光速（亞光速）的速度傳播。人們發現了一些疑似超光速的現象，如量子糾纏、宇宙膨脹、相速度、群速度、影子、光斑等，物理學界普遍認為這些現象不攜帶能量和信息，并非真正意義上的超光速。此外，關于超光速的假設有可穿越蟲洞、曲速引擎、快子等，這些假設仍然被廣泛認為是不可能實現的，因為它們違反了當前對因果關系的理解，并且它們都需要奇特的機制才能發揮作用（例如需要外來物質）。
鑒于人們對因果關系限制以及與超光速相關的其他推測性概念知之甚少，物理學家仍在繼續研究和考慮這些假設。迄今為止，人類還沒有發明任何一種理論允許超光速地傳輸能量、物質、信息。
研究歷史
早期探索——光速極限
19世紀末期開始，人們對光的性質進行了一系列探索。伴隨著對光速問題的研究深入，人們發現了光速極限（極限 of light speed)，提出了區別于艾薩克·牛頓絕對時空觀的新觀點，動搖了經典物理學的基礎。
麥克斯韋方程組
19世紀，英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋（James Clerk Maxwell，1831—1879）建立了一組描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關系的偏微分方程。從麥克斯韋方程組可以推論出電磁波在真空中以光速傳播，并進而做出光是電磁波的猜想。德意志帝國物理學家赫茲（Heinrich Rudolf Hertz，1857—1894）實驗測定了電磁波的速度等于光速。
電磁輻射的量子形式是光子，電磁波不需要依靠介質進行傳播，在真空中傳播速度為光速。電磁輻射的速度不取決于發出輻射的物體本身運動的速度。阿爾伯特·愛因斯坦由麥克斯韋方程組洞察發展出狹義相對論，成為狹義相對論的第二條基本原理：無論觀察者處于什么參考系、無論光源的速度如何，所有觀察者在真空中所測量到的光速都是相同的。正因如此，光速才可以作為一個基本物理常數來使用。
邁克爾遜-莫雷實驗
1887年，阿爾伯特·邁克爾遜（Albert Abraham Michelson，1852—1931）和莫雷（Edward Williams Morley，1838—1923）在美國克利夫蘭用邁克爾遜干涉儀測量了兩垂直光的光速差值，實驗結果證明光速在不同慣性系和不同方向上都是相同的，即“光速不變論”。邁克爾遜-莫雷的實驗結果對牛頓的絕對時空觀產生了疑問，無法證明“以太”（絕對靜止參考系）的存在，從而動搖了經典物理學基礎，成為開爾文（Lord Kelvin，1824—1907）所說“經典物理學的兩朵烏云"之一。
開端
狹義相對論
超光速的概念最早由阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）提出。1905年，愛因斯坦提出狹義相對論(special relativity，SR)和光子學說。根據狹義相對論，物質運動、能量傳遞和信息傳播的速度不能超過真空中的光速（c=299792458 m/s）。狹義相對論對速度的限定被稱為“光速極限，即“ 光障”(light barrier)，被為是物理學的基本法則之一。
1905年，愛因斯坦在《論動體的電動力學》一文中，兩次論證了“光速能否超過”有關的問題。
第一次論證
第一次是根據“球(或任意形狀剛體)在運動方向在縮短”而論證的，當比值 V/c 不斷增大時，縮短越來越厲害，以致當達到光速(V = c) 時，動體成為扁平；因此，對大于光速的速度(V > c)，討論就變得毫無意義了。
按照狹義相對論給出的運動物體長度、質量、能量公式：
式中 ， 是靜止時的長度、質量，，是物質 (剛性球或電子)的運動速度。如在條件下討論，當增加，將減小，和將增大；這就是 狹義相對論 中有名的推論——運動物體長度縮短，運動物質質量和能量增大。當時，會出現以下情況：球成為扁平，電子動能 (因其質量)成為無限大。因此，阿爾伯特·愛因斯坦認為，對于大于光速的速度 ()，討論不再有任何意義。
第二次論證
第二次是根據“電子的動能隨 V/c 比值的加大而增大”而論證的。考慮到電子原來處在K系的坐標原點，在靜電力作用下沿 Z 軸運動，故從靜電場中取得的能量為。假定加速過程緩慢，不會以輻射損失能量，則取得的能量均可集中貯存起來，它就是電子的動能。
式中。因此，阿爾伯特·愛因斯坦說：“當 V= c，W就變成無限大，因此超光速的速度不可能存在。”
洛倫茲變換
早在1901年就有人注意到電子質量隨速度加大而增加。1904年，荷蘭理論物理學家亨德里克·洛倫茲（H.A.Lorentz，1853—1928）導出電子的質速公式：
狹義相對論的速度相加公式，如再引用動量守恒原理，同樣可導出上式，因而它成為適用于任何粒子乃至物體運動的公式。如速度超光速，，m 成為虛數，而虛質量過去一直認為是無意義的。這也是狹義相對論理論說“不可能有超光速”的理由之一。
廣義相對論
不同于狹義相對論，廣義相對論的時空理論為蟲洞的利用以及超光速可能性創造了前提。
1916年，廣義相對論發表之后，奧地利的物理學家路德維希·弗拉姆（Ludwig Flamm，1885—1964）發現，假如適當選取拓撲，愛因斯坦場方程的解可以描述一個空的球形蟲洞。
1935年，阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）和內森·羅森（Nathan Rosen）合作發表了一篇名為《粒子與波之間的相互作用》的論文。在這篇論文中，他們首次提出了“愛因斯坦-羅森橋”的概念，即蟲洞。根據廣義相對論，他們發現在特定條件下，空間結構可以形成一種連通不同區域的橋梁。
1957年，美國物理學家約翰·阿切爾·惠勒（John Archibald Wheeler，1911—2008）在研究黑洞的過程中，發現愛因斯坦-羅森橋的概念與黑洞的性質有密切關聯。1988年，物理學家基普·索恩（Kip Thorne，1940— ）提出利用持續打開的蟲洞來做超光速時間旅行的理論。
快子理論
20世紀60年代，在美國出現了第一批論述超光速可能性的文章。超光速粒子的近代研究開始于1962年，美籍俄羅斯帝國物理學家比拉紐克（Oleksa Myron Bilaniuk，1926-2009）和美籍印度學者喬治·蘇達珊（ECG Sudarshan，1931-2018）提出虛質量的粒子是可能存在的。他們認為雖然不能通過加速使粒子達到光速或超過光速，但在“光障那邊”(V > c 區域)或許存在一種粒子其固有速度就在光速以上。
1967年，美國物理學家費因伯格（Gerald Feinberg，1933-1992）發表“超光速粒子的可能性”論文，標志著超光速粒子 (tachyon，快子) 理論的開始。
20世紀80年代中期，一些物理學家提出了超光速的粒子或機制的假設，如阿庫別瑞驅動器、時間旅行、虛粒子等，但都沒有得到廣泛的認可或證實。
探索
20世紀80年代中期，科學界開始考慮以量子效應為基礎做超光速實驗的可能。G.Garrett和D.McCumber指出，可以在實驗中保持脈沖不失真而觀察到超光速的群速度甚至負群速度；1982年，C.Chu和 S.Wong用皮秒激光脈沖做實驗證實了上述論斷。
1982年，法國物理學家阿蘭·阿斯佩（Alain Aspect，1947年6月15日—）領導的A.Aspect實驗驗證貝爾不等式，揭示了阿爾伯特·愛因斯坦、鮑里斯·波多爾斯基和內森·羅森提出的EPR思想實驗錯誤，在物理學界造成了新的轟動。一些科學家認為，量子力學非局域性(nonlocatity，也稱非定域性)的存在被實驗證明，相對論的局域性實在論觀點存在問題，因而對狹義相對論理論中“不存在以太”、“光速c是速度最高極限”等結論都要重新考慮。
發展
20世紀90年代以來，由于對電磁理論(波導股份理論)和量子力學中的消失波的深入探索，用量子隧道效應 ( QTE，quantum tunneling effect）實現并觀察超光速現象成為研究的熱點。實驗已經確認，在短波、微波和光頻段，均能夠實現一個光子或一個電磁脈沖以超光速的速度穿過勢壘。但尚未出現使物質波粒子(如電子) 通過位 (勢) 壘的實驗。
多國科學家在實驗室中對超光速現象的獲得及其規律進行研究。其中知名實驗有：1998年G.Nimtz小組的微波超光速實驗(音樂調制在微波信號上通過截止波導股份而實現超光速）；2000年7月，英國《自然》（Nature,2000,406:277）雜志發表了一篇關于“超光速”實驗的論文，實驗實現了在介質中使光脈沖的群速度超過真空中光速c的現象，引起了人們對超光速到底是否存在的討論。R.Chiao(喬瑞雨) 小組的雙光子賽跑實驗（其中一路通過交疊介質層形成的位壘而實現超光速)；王力軍等用反常色散區域造成的負群速超光速實驗；J. Webb小組的實驗(由觀測類星體發現精細結構常數異常推斷宇宙早期的光速值比現在高)，等等。在這些實驗推動下，又產生了更多的研究與實驗，在這一階段超光速研究進一步發展。
超光速的理論基礎
超光速研究的理論基礎主要涉及相對論、量子力學、電磁學等領域，物理學家試圖從不同的角度解釋或推導超光速的可能性，但都存在一些問題或困難，沒有得到普遍的接受或證明。
廣義相對論
廣義相對論是對狹義相對論的發展和延伸，在是否可能存在超光速運動的問題上，廣義相對論中天河體育中心的超光速膨脹現象對狹義相對論提出了挑戰；廣義相對論的時空理論——宇宙并非平直，而是彎曲甚至有褶皺的；宇宙會因力而彎曲，產生引力的質量越大則彎曲越厲害，為蟲洞的利用以及超光速可能性創造了前提。阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論是不允許時間旅行的，而數學家庫爾特·卡塞雷斯（Kurt G?del，1906—1978）在廣義相對論方程中發現了一個解，允許一個存在閉合類時曲線 (closed 時間like curve）的時空，描述了可能實現超光速時間旅行的宇宙。
量子力學
盡管狹義相對論對超光速構成限制，但20世紀的另一主流理論量子力學中卻沒有這種限制。量子力學區別于研究宏觀世界的經典物理學，具有以下特點，這些原理和結論是超光速研究的理論基礎，預示著超光速現象發現的可能：
經典電磁理論
19世紀初產生了電磁波的相速度概念。1839年W.R.Hamilton提出了群速的概念，在1877年由 Rayleigh所完善。1907 年，A.Sommerfeld 指出，在反常色散時相速、群速大于光速 ； 此外，在吸收強、頻率依從性大的頻段，群速不反映訊號速度。
1914年，A.Sommerfeld 和 L.Brillouin 各發表了1 篇論文，系統而全面地論述了電磁波波速中的相速、群速、能速與信號速。Sommerfeld - Brillouin波速理論從經典電磁理論出發，是與狹義相對論不發生矛盾沖突的理論，其中既有“群速超光速”概念，又有“負群速”概念。
相關假設
常見的“超光速”現象有量子糾纏、空間膨脹、蟲洞、曲速引擎、快子、相速度、群速度、虛粒子、影子、光斑等，這些現象不是真正意義上的超光速。
一些自然現象不涉及能量、動量的傳播，如影子、光斑等，這些“超光速”運動都只是表觀現象或形式上的運動，它們不能傳遞聯系因果關系的信息，因而并不與相對論互相抵觸；還有一些是并非物理實在(physical reality)的超光速設想， 如蟲洞、曲速引擎、快子；此外，一些數學概念和物理概念中很多事物不屬于物質，比如時空、相位、波函數等等，這些既不是由粒子組成的，又不屬于某種場。相對論只限制了物質不能超光速，這些非物質不在相對論限定范圍內，可以出現超光速現象而不與相對論矛盾。
物理學假說
物理學中一些概念假說是超光速的，相對論定義所有質量為0的物質一定以光速運動，如果質量低到比0還低的負數時就能超光速了。負質量或負能量的物質理論上會破壞相對論的“零能量條件”，實驗上也沒有證據，因此“蟲洞、曲速引擎、快子”超光速只是物理猜想。
快子
快子(tachyon)是物理學假設中以超光速運行的一類粒子，也稱“超光速子”。tachyon源自希臘語tachy，意思是快，它們是慢子(tardyons)的對立面。快子理論是依照狹義相對論關于任何具有質量的粒子的運動速度都不可能達到或超過光速，或任何以超光速運行的粒子都將具有虛質量特性的推論提出的一種設想。
狹義相對論認為只有具有零靜止質量的粒子（即光子）才能以光速傳播，并且沒有任何東西可以傳播得更快，快子的存在將會導致因果律的破壞并意味著時間旅行，因此快子是不存在。但是，也有一些物理學家認為，相對論并不是終極的理論，可能存在一些能夠突破光速限制的物理機制或現象。
蟲洞與時間旅行
蟲洞(worm hole)是一種由廣義相對論推導出的物理學假設，蟲洞理論成了現在關于超光速時間旅行的科幻小說的標準化理論，但創造一個蟲洞需要改變時空的拓撲結構，這僅僅是在量子引力論中可能的假設。。
蟲洞也被稱作蟲孔，有人稱它為“強引力場宇宙結構產生的裂縫”，其大小僅為原子尺寸的 1/(10 億)。蟲洞與時間旅行的可能性建基于廣義相對論——宇宙并非平直，而是彎曲甚至有褶皺的；引力會使時空彎曲，引力越強，則時空的彎曲程度越大。根據廣義相對論，時間旅行的科學原理是通過一個時空的圈環回到過去，這個時空圈環在《時間簡史》（A Brief History of Time）這本書中被斯蒂芬·霍金稱為“閉合類時曲線”。廣義相對論的時空理論為蟲洞的利用以及超光速可能性創造了前提。
1988年，物理學家基普·索恩（Kip Thorne，1940— ）提出利用持續打開的蟲洞來做時間旅行的理論。計算證明為了靠引力使光束分散及撐開蟲洞壁，必須用某種奇異物質貫穿蟲洞，該奇異物具有負的平均能量密度。索恩的學生M.Morris進一步指出，如能讓一個蟲洞持續打開，或許它會允許星際間的超光速旅行。開一個蟲洞需要負能量區域，Misner和Thorn建議在大尺度上利用卡西米爾效應產生負能量區域。Visser建議使用宇宙弦。這些理論都只是設想階段。1995 年，英國的S.Hawking在星際推進協會(IPS)報告說，未來的太空旅行者可以從某點進入蟲洞，再從成百上千光年的另一點出來，這種旅行是超光速的；蟲洞的不穩定性使其難以實用。2000 年，俄羅斯學者I.Kasnikov說：大蟲洞可以創造，只要搞出那種奇異物質，宇宙大爆炸后即有蟲洞存在。
曲速引擎
曲速引擎（warp drive）是指以特定的方式讓時空彎曲，從而使物體超光速運動的一種假設。時空的彎曲使得物體能以超光速旅行而同時保持在一條類時世界線上。跟蟲洞一樣，曲速引擎也需要具有負能量密度的物質。即使這種物質存在，也不清楚具體應如何布置這些物質來實現曲速引擎。
阿庫別瑞的超光速時空氣泡
1994年，墨西哥籍理論物理學家阿庫別瑞根據阿爾伯特·愛因斯坦的發現提出設想，認為超光速在原則上是可行的。他用的辦法很簡單，寫下一個四維時空，在這個彎曲時空中，遠離飛船的地方時空是平坦的；在接近飛船的地方，時空形成一個“氣泡”，而飛船封裝在氣泡中。時空本身可以以任何速度變形，如果宇宙飛船前面的時空收縮并在后面膨脹以進行補償，那么就有可能以比光速更快的速度到達目的地。在氣泡中，時空的曲率不大，這樣不會導致飛船受到很大影響。
曲速環
2011年，美國航空航天局航空航天工程師哈羅德·懷特（Harold G. "Sonny" White，1965年10月8日—）發表了一篇題為《曲速場力學101》（Warp Field Mechanics 101）的論文，概述了阿庫別瑞的超光速推進系統概念的更新理念，包括證明專案可行性的方法。阿庫別瑞的曲速泡所需的負能量巨大，懷特重新計算了阿庫別瑞的概念，并提出如果航天飛機周圍的曲速氣泡形狀像一個環面（warp 圓環），就會減少負能量的需求，使這個概念趨近于可行。
數學模型
一些數學模型中定義的“速度”可以超光速，如相速度、群速度、虛粒子，它們是數學概念模型，并不代表物質或信息的傳遞。
相速度
相速度（相位 Velocity）是波包中某一單頻波的相位移動速度，相速度描述了介質中某點相位變化的快慢。當電磁波穿過介質時，電磁波的相速度通常可以超過真空光速 。例如，大多數玻璃在X射線頻率下都會發生這種情況。然而，波的相速度不能傳遞任何信息，高于的相速度并不意味著信號的傳播速度高于。
群速度
群速度（基團 velocity）是波群的傳播速度，群速度代表的是“振幅變化”（波包）的傳遞速度，表示一段波包的包絡面上具有某特性的點的傳播速度。科學家已用實驗驗證了“在特定介質中光脈沖的群速度超過真空中的光速”的設想。群速度與介質折射率的關系為：vg = c / ng，ng = n + ω（dn/dω）。在一定的情況下（如反常色散很強的介質）可以出現負的群速度，此時，光脈沖在介質中傳播比真空中花的時間短，其差ΔT =（L/v） - （L/c）達到絕對值足夠大時就可以觀察到“超光速”現象，即“光脈沖峰值進入介質以前，在另一邊已經有脈沖峰出射了”（由王力軍原文譯）。但是“超光速”的脈沖不能攜帶有用的信息，不能實現信息和能量的超光速傳遞，所以群速度超光速并不違反相對論和嚴格的因果律，不是真正意義上的超光速。
虛粒子
虛粒子(virtual Σ粒子)是在數學中創造的實際不存在的粒子，虛粒子能以任意速度運動。在量子場論中力是通過虛粒子來傳遞的。由于不確定性這些虛粒子可以以超光速傳播，這種現象與靜態場效應（在量子術語中由虛粒子介導）可能比光傳播得更快這一事實有關。但是虛粒子只是數學符號，超光速信息傳輸或通信仍不存在。
非信息的超光速傳播
影子和光斑
如果激光束掃過遠處的物體，則可以輕松地使激光光點以大于的速度穿過物體。例如，如果朝月球晃動手電筒，很容易就能讓落在月球上的光斑的移動速度超過光速。類似地，投射到遠處物體上的陰影可以比更快地到達物體。但是在任何情況下，光從光源到物體的傳播速度都不比快，任何信息的傳播速度也不比光快。
這些運動沒有與相對論發生抵觸，其原因是每種情形中的運動所建立的是不同物體的前后相繼的點之間的聯系，而不是一個物體的位置的實際次序變化，用來聯結運動所取的點之間并沒有因果聯系。
空間膨脹
宇宙空間膨脹使得星球之間超光速遠離。相對論限定物體在時空中運行速度不能達到或超越光速，但沒有限定時空本身，所以宇宙暴漲速度能超過光速，使其具有超過光速的“退行速度”。根據哈勃定律，宇宙的膨脹導致遙遠的星系以比光速更快的速度遠離我們——人們認為，今天距離我們約160億光年以上的，其退行速度為比光還快。
在廣義相對論中，速度是一個局部概念，對于宇宙學上遙遠的物體的相對速度沒有唯一的定義，并且與哈勃定律相關的退行速度并不是相對論意義上的速度，也無法傳遞信息和能量。
量子糾纏
量子糾纏中波函數縮速度超光速，量子糾纏態 (quantum entangled state) 中的作用傳遞過程是不需要時間的，具有無限大速度，即超光速，也可理解為超距作用 (over distance action)。它允許某些相距甚遠的事件以看似暗示超光速通信可能性的方式相互關聯，從而給人一種表面上的印象，即信息傳輸速度比光快。
量子的這種糾纏態也被稱為量子隱形傳態(quantum teleporta-tion)，被用于量子信息學及量子計算機研究。需要注意的是，量子非局域性并不能直接導致信息的超光傳送。根據無通信定理（No Communication Theorem），這些現象不允許真正的通信，量子的隱形傳輸傳遞的是量子態，而不是能量和物質，可以用來做通信的加密，但是不能用來做超光速的通信，所以這和阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論并非矛盾。
量子隧道效應
另一個可能導致超光速的量子力學效應是量子隧道效應 ( QTE，quantum tunneling effect）。當電子或者光撞擊勢壘時，它們的行為是受到量子理論而不是經典理論控制的。如果把透射勢壘的波動又看成粒子，那么這些少量的粒子可以看作是從矩形位 (勢)中穿過一條隧道過來的，這種現象被稱為量子隧道效應。
微觀粒子通過位(勢)壘可以超過光速的證明，理論上最早是由E.Wigner作出的。1955年E.P.Wigner的文章討論了相時間(相位 時間)定義，根據波包峰的位置進行分析，斷定隧穿時間非常小，表示粒子穿過位(勢)壘的速度可以比光快：他還認為有效的隧穿速度可以不斷加大而無限制，雖然透射粒子的幾率急劇降低，但仍有少數粒子的運動突破了光速極限。
20世紀90年代以來的實驗提示了，量子隧道效應是觀察到超光速的一種可能途徑。量子隧道效應既在實驗中有許多體現，又在實踐中開辟了許多高技術的應用，如隧道電鏡、隧道二極管、超導隧道結。
需要區分的現象
切倫科夫效應
切倫科夫輻射（Cherenkov 放射線）是當組成原子的帶電粒子（即電子和質子）在特定介質中以超過 c/n（n為介質的折射率)運動時發出藍色輝光的一種現象。但這里的所謂“超光速”，指的是大于介質中光c/n，其中電子的運動速率，仍然小于真空光速，不是真正的超光速。
例如，在水這種介質中，光會減速到其正常速度的75%，當帶電粒子的運動速度超過光速時，它們會擾動途經原子的能量平衡。為了恢復平衡，這些原子釋放出光子——構成可見光的粒子類型，產生可見光 “沖擊波”。這與超音速運動時產生的音爆效果相同，不過是呈光譜形式。每當這種情況發生時，就會產生藍色或紫色的輝光。這時高能電子的速度在與之間，并沒有超過光速。
視超光速現象
在許多射電星系、耀變體、類星體以及最近的微類星體中都觀察到了明顯的超光速噴流。這種效應可以解釋為由物體部分朝觀察者方向移動而引起的視錯覺， 而速度計算假設它沒有移動。這一現象與狹義相對論并不矛盾。校正后的計算顯示這些物體的速度接近光速。
視超光速現象可以用相對論性噴流模型來解釋。假如類星體在近于我們視線方向以近光速拋出噴流，噴流中一個小云團發出的輻射行程為 35 ly，于某年到達地球；以98%光速運動的小云團走了 34ly而到了更近地球的位置，它從新位置發出的輻射只需再過1年就到達地球。于是，我們看到小云團似乎在1年走了35年的距離，而實際上小云團運動并沒有超光速。在銀河系內也有視超光速現象。例如含中子星或黑洞的雙星，已觀測到以約1.5倍光速拋出物質，實際上氣體物質運動速度僅為光速的92%，而拋出方向僅在與視線成19°內，因而顯示視超光速現象。
實驗驗證
一些實驗室或天文觀測中發現了超光速現象，但這些現象都不能真正違反相對論或傳遞信息，而是由于特殊的物理條件或測量誤差造成的。例如，2011年，歐洲核子研究中心（CERN）的一項實驗宣布發現了比光速快的中微子，引起了轟動，但后來發現是由于儀器的故障造成的誤差。以下實驗是超光速研究進程中具有代表性的實驗。
利用量子隧道效應的雙光子賽跑超光速實驗
1993年，美國科學家A.M.Steinberg，P.G.Kwait和R.Y.Chiao報道了利用量子隧道效應的雙光子賽跑的超光速實驗，對單光子隧穿時間進行測量（Measurement of the single photon tunneling time），實驗證明可以使一個光子的速度比光速快70%。
用激光照射可降頻晶體產生雙光子，然后設法使這兩個光子分為兩路，一路通過空氣，另一路通過介質勢壘——二氧化硅基片上的(表示激光波長）的二氧化鈦鍍層，最后使用高靈敏度()的符合計數器比較它們到達同一終端檢測器的時間。結果得到光子以的速度穿越勢壘。根據波粒二象性，光子也可看成一個波包（wave packet）；如果位(勢)壘使波包變形，例如使波峰(最可能找到光子的位置) 提前，故穿過位(勢)壘的光子比在空氣傳播的光子能更早到達終端。
利用量子隧道效應的雙脈沖賽跑超光速實驗
1994年，Ch.Spielman等報道了利用量子隧道效應的雙脈沖賽跑超光速實驗。使用飛秒激光器產生 的脈沖，用分光器將其分為兩路，一路通過空氣，另一路通過起勢壘作用的多層介質，最后比較到達終端檢測器的時間。實驗證明激光脈沖以超光速的群速穿越勢壘。
這實際上是讓2個激光脈沖賽跑，與SKC實驗有相似之處。實驗證明了群速超光速可以獲得；而當位 (勢) 壘的厚度增加時，隧穿時間增加，達到飽和后隧穿時間與位 (勢) 壘的厚度無關。
用截止波導作為位 (勢)的微波實驗
1992年，德國科學家G.Nimtz 領導的小組公布了用截止波導股份作為勢壘的微波脈沖的超光速實驗，首次發現了群速超光速。他們聲稱以4.7c 的速度發送了一個12 cm的調頻微波信號，該調頻波承載著沃爾夫岡·莫扎特的第40交響樂。通常用作微波傳輸線的波導，在截止頻率以下的狀態不再是傳輸波，而是強度隨穿透深度增加而呈負指數函數遞減的消失場。這可類比如隧道效應的消失波，為波導作為勢壘創造了前提。Nimtz小組的實驗將微波脈沖分為兩路，一路通過作為勢壘的長度約 12cm 的截止波導，另一路以光速通過等長的傳輸線。精確測量二者到達終端的時間差，得到通過勢壘的微波脈沖的群速。1997年，Nimtz 小組又公布了一個新的實驗結果，其群速。1998 年，G.Nimtz 指出在消失模情況下會出現負能量。
由于脈沖通過勢壘會失真，一般認為目前已有的超光速穿越量子勢壘的實驗還不能證明有用信息已能超光速傳遞。但是，也有科學家持完全不同的意見。例如，Nimtz小組的實驗實施了編碼傳輸，G.Nimtz 堅持認為，這表明信息可以超光速傳遞。
用等離子體作為位(勢)以進行超光速實驗的理論預期
2000 年王力軍小組完成的光脈沖群速超光速（實際上是負群速) 實驗，由于能做到脈沖不失真而凸顯其重要性。雖然它其實是一個典型的量子光學實驗，但一般是用經典的反常色散理論來解釋該實驗。
當電磁波通過等離子體時， 媒質呈現強烈的色散特性。理論設想在量子隧道效應類型的超光速實驗中， 可使用等離子體構成一個位 (勢) 壘，會得到“群速超光速”的實驗結果。
OPERA實驗
2011年9月22日，意大利物理學家在OPERA實驗中發現了一種超光速的中微子。如果實驗數據確鑿無誤，愛因斯坦的相對論將會受到挑戰。OPERA的此次實驗由位于意大利中部山區的格蘭薩索國家實驗室（LNGS）與位于瑞士日內瓦的歐洲核子研究組織（CERN）合作進行，實驗結果基于對16,111次中微子測量事件的觀察。標示出了中微子的旅行速度以40322.58分之一超出光速，即每秒鐘多跑6公里，為現實中宇宙速度的極限。
2012年2月22日，根據媒體報告，從全球定位系統接收器到電腦之間的光纖纜線，由于與電腦的集成電路卡連接不良，造成了60納秒延遲。此實驗失誤似乎可以解釋中微子的超光速運動異常現象。但是，仍舊必需做實驗拿到更多數據來檢驗這假說。
2012年3月16日，同樣位于意大利的大薩索山的格蘭沙索國家實驗室的ICARUS實驗團隊報告，在2011年10月和11月間探測到了來自歐洲核子研究中心的中微子，而且精度更高。在他們的實驗中，中微子的速度與光速接近，但并沒有超過光速。這意味著同實驗室的歐朋瀏覽器實驗團隊先前所獲得的中微子超光速異常結果可能不正確。
2012年6月8日，最終證明該實驗結果錯誤，是線纜松動造成的誤差，研究團隊向世界公布實驗錯誤。
參考資料 >
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量子隧穿實驗揭示粒子如何打破光速.環球科學.2023-12-10
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Particles break light-speed limit.nature.2023-12-08
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