在一眨眼的功夫

我们梦tele以求的传送已经有几十年了,但是它最终能成为现实吗?

世界上的“远距离运输”早已与科幻小说相关联,但最终可能会成为日常生活的一部分。 科学家发现了量子隐形传态的现象,它已经在物理学世界中引起了轰动。 这也不是一个遥不可及的发现。 量子隐形传态已经在世界各地的实验室中完成。

“传送”一词意味着将物体从一个地方瞬时发送到另一个地方,但是量子隐形传送的工作原理有所不同。 它不发送物质,而是传送信息,然后将其用于在另一个地方创建对象的精确副本。 原始对象在此过程中被销毁。

在爱因斯坦和玻尔关于量子力学的著名论断中,量子隐形传态的原理首先引起人们的注意。 爱因斯坦通过提出“远距离的鬼动作”的概念来批评玻尔的量子力学概念,他说,隐形传态的概念违背了他的广义相对论,因为它允许信息以比光快的速度传播。 玻尔不知道该如何回应他理论上的这种攻击,直到1964年物理学家约翰·贝尔(John Bell)重新构造了这个问题之后,玻尔才得以解决。 尽管玻尔没有做出回应,但他的想法仍然是正确的,正是他的原理使科学家能够进行量子隐形传态。

量子隐形传态通过一个称为纠缠的基本过程起作用。 纠缠是指两个粒子具有相互依赖的量子态。 这意味着一个粒子的状态取决于另一个粒子,反之亦然。 一旦观察到一个粒子的状况,观察者就会自动知道另一粒子的状况,而与距离无关。 纠缠是爱因斯坦所说的“远距离的鬼动作”,因为两个纠缠的粒子之间的通信是瞬时发生的。 这个想法使量子隐形传态成为可能。

运作方式如下。 想象在地球和月球之间建立一个传送通道。 两个粒子纠缠在一起,一个粒子被送入月球,而另一个粒子留在地球上。 另一个粒子将从地球传送到月球。 为了传送行进的粒子,需要对行进的粒子和地球粒子一起执行特殊的测量。 此测量有助于收集有关行进粒子的所有信息,并将月球粒子转换为可以转换为行进粒子精确副本的条件。

为了完成该过程,必须将信息从地球发送到月球,其中详细说明了如何完成月球粒子到行进粒子的转换。 可以最快地以光速发送此信息。 这意味着无论纠缠有多快,传送的速度都不能超过光速。 发送信息后,月球粒子将转换为行进粒子的精确副本,并且行进粒子的原始副本将被破坏。

上面是说明所述方法的图。 需要三个粒子才能完成该过程。 其中两个纠缠在一起,提供了隐形传送所需的链接,而第三个粒子是要复制的粒子。

利用诸如光子之类的粒子已经实现了隐形传送。 去年,中国人创造了最远距离远距传送的记录。 他们将几个光子从地球传送到太空中的卫星。 通过纠缠成对的光子,然后将一半的光子发送到卫星,他们能够在三十二天内尝试进行数百万次的隐形传态,从而导致911个光子从地球隐形传到了卫星。

即使现在已经实现了对粒子的隐形传送,但是对于大型物体的隐形传送仍然非常诱人。 为了传送一个原子,必须收集有关原子物理状态的所有信息,以便将另一个纠缠在一起的原子转变为原始原子的精确副本。 在此期间,原始原子被破坏。 量子隐形传态只是在其他地方重新创建对象的精确副本。 例如,这是传送较大物体(例如人)所需的确切过程,但是必须为人体中的每个单个原子完成该过程,并且平均每个成年人有70亿亿。 为了传送人类,必须收集有关人类中每个原子的确切物理状态的所有信息,并且必须将该信息传输到其他位置的相应纠缠原子。 在此过程中,原始人被销毁。

从理论上讲,这个过程听起来很合理,但是实际上,这是一个非常棘手的问题。 首先,目前尚没有实用的方法来传输完成远程传送所需的大量信息。 其次,量子纠缠是一种非常容易被破坏的微妙连接,而人类的隐形传送会固有地破坏纠缠,这意味着隐形传送将永远无法完成。 最后,纠缠仅一个人需要传送的原子数量的过程将是一个非常耗能且耗时的过程,这使传送变得难以置信。

尽管人类远距传输是不可能的,至少在不久的将来,它的哲学含义已经在讨论中。 提出了三个主要问题。 首先,人们担心失去“意识流”,也就是说,被传送的人的思想是否会随之移动。 当一个人被传送时,没人知道他们的记忆,想法和其他无形的品质会发生什么。 其次,那些相信灵魂的人(例如,在人类内部某种形式的虚假形式)认为,隐形传送会导致该人失去自己的重要组成部分。 如果这样的话,那被传送的人将无法修复。 最后,远距传送危险的隐患无处不在,任何死亡或不可逆转的损害将是巨大的打击。 弄清楚如何处理可能的故障是另一个大问题。 这些问题尚未得到解决,但是如果人类尝试进行隐形运输,则所有这些问题都需要解决。

量子隐形传态是一个有前途的新科学领域,可以彻底改变运输方式。 科学家已经证明,很小的微粒是可能的,尽管它们目前尚不具备将人类传送的技术,但该过程在许多领域(如量子计算)仍具有巨大潜力。 量子计算涉及纠缠的粒子,它们也是隐形传态的重要组成部分,它使用了许多与量子隐形传态相同的原理。 这两个领域的研究已经改变了世界,并且还没有新的改进。 希望人类最终能够使用量子力学原理运输物体甚至人。 即使目前尚无法实现人类隐形传呼,有一天,人们也许可以在眨眼之间从纽约到达巴黎。