【有问有答】科幻电影中的隔空传物可行吗?

2019-06-12 01:44:34  阅读 18 次 评论 0 条
■量子纠缠测试设备
■量子纠缠测试设备

  真空确实并非是一片虚空,实际上其中不断产生并湮灭大量的正负电子对。

  在科幻电影中经常会出现隔空传物的神奇之举,把信息、实物甚至人,瞬间传送到另一个空间甚至时间。这些技术将来能够实现吗?

  量子通信中,有一个十分强大而又完全不同于经典的概念,那就是量子纠缠态。两个以上的光量子构成了纠缠态,其行为不可思议,爱因斯坦曾称之为「远距作用的幽灵」。纠缠的一对光量子双胞胎,好像机器中发射出来的一对骰子。这两个骰子分别朝两条路射出,它们互相分开愈来愈远,可以远到互相间隔许多光年。但是,无论它们相距多远,这一对双胞胎似乎总能立即互相感应、互相关联。每个骰子在其各自的路径上不停地随机滚动,呈现一连串的1到6之间的随机序列,每个数值出现的概率为六分一。但奇怪的是,无论它们相距多远,两个骰子总是显示出相同的数值,似乎有一种诡异的、无形的心灵感应传递在两个互相纠缠的粒子之间。

  量子纠缠这种诡异的远距离作用,用于量子通信是再好不过了。科学家不仅这幺想了,还真的这幺做了。我们知道,因为未知的量子态不可複製,使得量子通信具有极大的优越性,保证了通信的安全。但是,也由此而为它在通信上的真正应用设置了障碍。量子通信中使用的量子比特,就是一种量子态。在我们现代社会铺天盖地的通信网中,每秒都在複製、传输天文数字量级比特的信息。而量子比特怎幺办呢?连複製都不行,如何传输呢?聪明的科学家总能想出一些窍门,不能克隆没关係,我们照样传输它们!这就是近年来在这个行业内热门的话题,叫作「量子态隐形传输」。

  隐形传输的理论设想,是由美国IBM研究中心的研究员贝内特等人最先提出来的:将一个未知量子态的完整信息,通过两个独立通道(经典和量子)的合作,发送出去,在新的远离发送处的位置重新组合后,产生一个在发送过程中被破坏了的原始量子态的精确副本。因此,所谓隐形传送是指脱离实物的一种「完全」 的信息传送。传送的仅仅是原物的量子态而不是原物本身,传输过程中,纠缠态的非定域性起至关重要的作用。

  量子隐形传输与科幻中的隔空传物是不同的两码事,将来如何发展呢?让我们拭目以待。 《十万个为甚幺(新视野版) 物理 II》■香港教育图书公司

  隔星期三见报

评论已关闭!