穿越时空不再是梦想,量子隐态传输获进展

穿越时空不再是梦想,量子隐态传输获进展

跨时空传输一直是人类的梦想。早在1993年,科学家尝试将电信和运输的特性相结合,从而形成一种被称作“远距传送”的系统。这种系统将物体精确原子结构解构后的信息传送到另一个地点,然后再将这些信息重构还原成为原来的物质。如果可以实现,这就意味着我们可以将物体传送到任何地点,而无需实际穿越任何一个物理距离。由于当时技术条件的落后,实验并没有获得成功。如今,随着量子力学的兴起,人们又找到了新的手段。

在量子力学诞生之前的数千年来,人类一直依靠与生俱来的直觉来认识自然界运行的规律和原理,但这种方式让我们在很多方面误入歧途。而量子力学彻底改变了科学家对物质组成以及相关运动规律的观点。在量子世界,粒子并非是台球,而是不断迅速跳跃的概率云,它们并不只待在一个位置上,也不会从一个点通过一条单一路径到达另一个点。根据量子理论,粒子的行为常常像波,用于描述粒子行为的“波函数”则只能预测一个粒子可能在何处。而量子的这一特点也被用在了跨时空传输方面。

穿越时空不再是梦想,量子隐态传输获进展

在电影《星际迷航》中,“远距离传输”就是量子态隐形传输。当柯克船长被传送到一个陌生的星球上时,是他的原子结构分析的信息通过传送控制室到了预期的地点,并在那里创造出柯克船长的一个复制品,而原先的柯克船长则消失不见了。这种奇迹之所以能够实现,就与纠缠态有关。在穿越宇宙的旅行中,偌大的一个人神秘消失,不需要任何载体的携带,被送抵各个星球或飞船上。

《星际迷航》看似一部科幻电影,但实质上它的情节都有量子物理的理论支撑。1997年,奥地利科学家首次在实验中证实了量子隐态传输。2009年,中国科学家成功实现了长达16公里的量子态隐形传输,是当时世界上最远距离的量子态传输。毫无疑问,量子纠缠作为一种物理资源,是完全可以用它来为我们做一些事情的。根据量子场论,场的激发态表现为粒子的出现;场的激发态消失,处于基态时,则表现为粒子的消失;不同的激发态表现为粒子的数目和状态的不同。所以,一物体在空间中的消失与再现,并不违反物理学。另外,仅管我们不知道纠缠粒子间的超光速的强关联是不是利用了空间恒磁场,毫无疑问的是,如何利用好天体的恒磁场,其中一定大有文章!利用好磁场,超越光速,时间旅行,不会是无法实现的梦想。这也很可能是科学走过了漫漫长路之后,迈向辉煌的一个冲刺。

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