2046年，宇航员周远洋独自驾驶“寻星号”前往4光年外的比邻星。漫长旅途中，他开始在飞船的量子核心系统中频繁“看到”三年前因意外去世的恋人小禾。起初他以为是幻觉，但系统日志显示有人动用了生物神经接口。他发现小禾生前曾秘密将自己的意识量子化并上传至任务数据库。两人通过量子纠缠实现跨越时空的对话，但每次互动都在加速飞船能源崩溃。周远洋必须在返回地球与永远留在太空陪伴意识体之间做出终极选择。最终他选择引爆飞船，让小禾的意识通过量子信号传回地球，自己则化作星尘。
影片将硬科幻与极致浪漫结合，量子纠缠的设定让生死相隔的爱有了科学注解。高潮处的自我牺牲处理得克制而宏大，太空孤独感与情感浓度形成强烈反差，催泪效果十足。
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