中科大現在可以把一隻螞蟻量子傳輸到另一個地方嗎?

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我國量子科技發達,遙遙領先於其他國家,這點不可否認。而對於題主所說的把一隻螞蟻量子傳輸到另一個地方,恐怕就困難許多。



我國量子通信取得了巨大的發展,這是量子信息之間的傳輸。如果將一個量子態傳輸到另一個地方,還是有可能,因為我國的墨子號量子實驗中量子傳輸實驗已經得到了驗證。那是因為傳輸雙方都為量子態信息或物質。而一隻螞蟻,它的構成複雜,由無數個細胞組成,首先它是由很多很多的原子構成的,而原子本身又帶有量子。所以要想將螞蟻量子傳輸是根本不可能的,至少目前為止,我國還沒有過細胞生物之間的傳輸。


再說量子之間的傳輸都是通過量子糾纏來實現的,而量子糾纏的發生也有數量,數量極其微小,而一隻螞蟻光細胞就數不清,更別說其中的量子比特數量了,所以螞蟻的傳輸就顯得有點遙遙無期了。

設想總是好的,傳輸細胞現在雖然還不可能,但不代表未來不可能,也許再過多少年後,這個問題就會實現了。


時間史


根本就不可以,甚至100年內都做不到這樣的事情。

如果可以把螞蟻傳到另一個地方,這個消息早就在全世界沸騰了,這是人類從來未有過的壯舉,這意味著人類掌握了孫悟空的瞬間移動技術,也意味著人類掌握了物質從原子級別重構技術,那麼人類還需要工作嗎?早就共產主義了,要什麼東西就可以在原子級別合成了。那麼人類就達到神級文明瞭,我個人認為這樣的技術甚至在一千年內都很難達到。

中科大的量子通信的確很厲害,但是你知道量子通信是什麼嗎?量子通信不是用量子糾纏進行信息傳遞,量子糾纏也傳遞不了信息。量子通信的全稱是量子加密通信,主要是利用量子不可克隆和測量坍縮的特點對傳統電磁信息進行絕對加密。量子通信的名稱的確有很大的誘導性。


可能題主感覺螞蟻那麼小,傳遞個小螞蟻有什麼困難的。目前量子隱形傳送的水平還僅僅停留在單個粒子上,連一個原子都傳送不了。

你知道一個微觀粒子和螞蟻的物質量差別有多大嗎?

我形象地計算一下,方便題主直觀理解。我們按照電子1×10∧-15m的半徑為例,螞蟻的直徑大概在數量級上是毫米級別,大概是1×10∧-3m,微觀粒子的大小和螞蟻差了12個數量級,是百億倍的差距。

螞蟻的質量按照50mg計算,也就是5×10∧-5kg,而電子的質量約為9.1×10∧-31kg。螞蟻的質量比電子質量高出了26個數量級。

如果轉移一個電子用1秒,那麼轉移一個螞蟻大概需要 10∧26次方秒,也就是需要3億億年。宇宙才138.2億年。

特別注意,量子糾纏並不可以傳遞信息,我們只是測量糾纏態粒子的信息,再通過電磁波發射出這些信息到另一個地方,我們解讀出來再重新組建這個物體。


而且傳送物質,要把組成這個物質的內所有原子,自由電子,其他基本粒子的所有信息記錄下來,除非是量子計算機,現在的電子計算機根本就無法勝任這麼巨大的工作量。

通過掃描物體內部的原子組成信息再重新組建的方式在目前看來根本沒有任何希望,除非人類研究出超級量子計算機,才有可能在數據運算上不拉後腿。

中科大目前做好量子加密通信和單粒子隱態傳送就行了,分子級別以上的物質傳送很難在本世紀完成,更何談螞蟻。


科學認識論


從問題本身來看,終於明白為什麼有些人對潘建偉有質疑,為什麼有些人對我國的量子通信心存疑問,因為他們壓根沒有了解潘建偉領導下的中國量子通信到底是什麼概念!

我國發射了“墨子號”量子通信衛星,主要作用說白了的就是為了信息安全,通過“量子分發密鑰”技術保證信息的絕對安全性,信息傳遞還是需要傳統的無線電傳輸,只是作用了量子糾纏的特性,並不是說信息的傳遞像量子糾纏那樣瞬間完成,而量子糾纏本身也不能傳遞任何信息,身為院士的潘建偉不可能不知道這一點吧?

所以說,雖然中國量子通信技術在世界上處於領先地位,也不可以把一隻螞蟻量子傳送到另外一個地方!

事實上,目前我國的量子通信技術與傳送螞蟻的概念沒有關係,是兩種不同的概念!

不少人心中很想通過量子糾纏現象對一個東西要兵瞬間傳送(瞬移),但無論如何僅僅憑藉量子糾纏是傳送不了的,不要說一隻螞蟻,就是一個電子也傳送不了,因為量子糾纏本身不傳遞任何信息!

不過理論上可以把一個物體的量子信息全部記錄下來(這個工程大到無法想象),然後通過電磁波把這些信息傳遞到另外一個地方,再通過量子糾纏現象重組信息,完成“瞬移”!

不要以為螞蟻很小就很容易傳遞,事實上螞蟻的大小與微觀粒子想比簡直太大太複雜了!要記錄一直螞蟻所有量子信息需要運算能力極大的計算機!不要說現在不行,百年沒也很難完成!


宇宙探索


很顯然是不能,不過這個問題肯定和量子糾纏有關係,我簡單的解釋一下好了,比如說現在有一對粒子,這對粒子分別是粒子A和粒子B,假設我們把粒子A和粒子B分開。

粒子A放在地球,粒子B放到銀河系之外,這個時候我們測一下粒子A,假如說這個粒子A的狀態是上,我們立刻就知道粒子B是下。

但這裡的問題就在於,在我們測量粒子A之前,粒子A的狀態是不確定的,它有可能是上,也有可能是下。

但一旦我確定了粒子A狀態,粒子B的狀態就立刻清楚了,例如粒子A如果是上,粒子B就是下,而粒子A如果是下,粒子B就是上,但粒子B是怎麼知道粒子A發生了變化,導致了它也發生了對應的變化呢?



這個問題在過去的某一段時間是無解的,因為這兩個粒子之間作用是瞬時的,這顯然違反了光速不可超越的理論,就連愛因斯坦都想不明白。

但後來有人給出了一個答案,這兩個粒子實際上是一體的,這就好像一雙皮鞋,如果你把其中一隻丟到銀河系以外,另外一隻放在地球上,如果地球上的這隻皮鞋是左腳,你立刻就能知道銀河系外面的是右腳。


這個皮鞋的例子告訴我們,這兩隻皮鞋雖然距離很遠,但它們之間沒有發生信息的傳遞,所以指望將螞蟻量子化,然後傳遞到另外一個地方,目前是不靠譜的。

那麼真正的量子傳輸,傳遞的實際上是量子態,簡單的說就是將粒子A的量子態,傳給銀河系之外的粒子B,讓粒子B變成粒子A。

最後量子力學還是比較複雜的,人們至今還有許多未知的地方等待研究,所以這個問題很難說,我個人覺得很難……


種植恆星


量子力學發展到現在只有我們國家可以應用發射了量子衛星。我們應該感到驕傲自豪。不過現在只是把信息通過量子編碼傳輸。屬於最基本的應用。問題來了,可不可以把生物(題主的螞蟻)量子態化。原子是可以量子化的,只不過維持量子化同時保證原子特性不變是非常困難的。非生命體我覺得現在科技水平完全可以達到,原子量子態化,強磁約束量子態,然後傳輸。理論上完全沒有問題。只不過耗費巨大,得不償失。至於生命體,由於生命具有自我意識,在量子化以後怎麼不汙染,改變原子本身的量子態,現在無法證實,理論上也沒有可靠的依據。所以說活物傳輸要等非生命體傳輸普及了可能才會有可靠的答案。


天行地勢小長蟲


我國在量子通訊領域是領先的,而中科大的量子通信在中國高校中可以名列前茅。但是說把螞蟻傳輸到另一個地方,現在根本不可能實現,並且無論是誰都做不到,這就是對量子通信技術的誤解。

我的國確實是厲害,但是題目描述中的傳輸螞蟻和小白鼠這就是譁眾取寵無中生有的,量子力學中的量子糾纏現象是指距離遙遠的兩個量子態,觀測確定一個後另一個會立刻確定。這就是神奇的“超距”作用,但是目前來看這隻能作用在微觀量子領域,並且不能傳遞信息。


而中國的量子通信技術指利用光子的量子狀態加載並傳輸信息,由於單量子的不可分割和量子狀態不可克隆性,可以保證通信的絕對安全性。目前量子力學相關的理論依舊是隻作用在微觀量子領域,螞蟻雖然小但是它也屬於宏觀的物體,甚至是一個分子、一個原子都不行。

一個量子和一隻螞蟻完全是兩個世界的東西,中間差了數十個數量級的。目前來看這是一個不可跨越的鴻溝,如果有一天真的實現了量子糾纏作用在宏觀物體上,我們將進入一個嶄新的世界,但是那一天可能會很晚才能到來或者是不會到來。




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科學黑洞


答:目前技術,是不可能的!


標題說的量子傳輸,其原理是利用了量子糾纏技術,至於某些文章說“量子傳輸可以實現空間穿越”,完全是譁眾取寵的錯誤說法。

量子糾纏技術和什麼空間穿越技術沒有關聯,現在各國發展的量子通訊技術,是使用量子糾纏技術,解決傳統通訊中的密鑰分發問題,並沒有涉及瞬移、空間傳輸等等科幻技術。


在量子糾纏技術中,有一個叫做“量子隱形傳輸”,大致意思說的是,我們可以把一個粒子的量子態,不借助任何傳輸載體,然後轉移到另外一個地方的粒子上。

比如一個電子的偏振,我們可以藉助量子隱形傳輸技術,傳輸到另外一個地方的電子上;之前有相關新聞說,科學家在實驗室已經可以做到單個光子的量子隱形傳輸,就好像一個光子從一個地方傳輸到了另外一個地方一樣。


這樣的技術雖然聽起來很玄乎,但是過程中是嚴格遵循物理定律的,包括質能守恆、動量守恆、量子不確定性原理等等。

像題目說的“把一隻螞蟻傳輸到另外一個地方”,完全是對現有量子傳輸技術的誤解,以目前的技術根本不可能實現;現在的科學家要想傳輸單個光子的量子態都非常難,而一隻螞蟻包含的信息量是遠遠無法想象的,可能比全世界的硬盤儲存量加起來還高,根本不可能實現一隻螞蟻的量子傳輸。


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艾伯史密斯


不可以。

目前中科大的實驗可以把一個量子態遠程傳輸到另外一個地方,這個在墨子號量子實驗衛星的量子隱形傳態實驗中已經得到了驗證。但現在肯定不能把一直螞蟻遠程傳輸到另外一個地方。

現在能傳輸的是簡單的量子態,這裡所謂的量子態一般來說是光子的偏振狀態——所謂偏振簡單的說就是振動方向,因為光子是電磁波,所以這個振動方向其實就是電磁波的電場的振動方向——我們都知道,電場是一個矢量場,它是有方向的。

而一個光子的偏振狀態,只帶有1個比特的量子信息,這是最簡單的信息。

現在來說一隻螞蟻,從量子信息的角度來說,一隻螞蟻有幾億億萬個以上的原子構成,這些原子的每一個都帶有至少個比特的量子信息,而且這些原子之間相互存在量子糾纏——這些量子糾纏給出了螞蟻的生命形式,所以,這裡面是海量的信息,肯定遠遠超過了10個量子比特的信息。

目前中國科技大學大致能實現10個量子比特之下的量子糾纏,比10個量子比特大的糾纏還實現不了,更傳輸不了。因此你說的傳輸螞蟻這件事情,我估計30年內是做不到的。

生命體的複雜性來自巨量的量子比特的量子糾纏,這個也僅僅是猜想,從理論上來說,這裡面還有其他的結構,因為生命體其實不是原子直接構成的,而是細胞構成,而細胞本身就已經很複雜了,一個細胞裡到底有多少個量子比特?我們現在連這個問題都回答不了,因此現在傳輸細胞是不可能的,更何況是一隻會運動的不可控的螞蟻。對這個問題,我們人類還有很長遠的路程要探索。


瀟軒


科幻電影中經常出現的橋段就是人體的遠距離傳輸呢。你在一個星球上面,只要信號對接上,就可以從星球直接傳輸到飛船上。這裡應用到的技術,就是量子隱形態傳輸技術。



中科大的潘建偉院士,在量子傳輸領域的研究,可以說是走在了世界前列。創造了最遠的量子自由傳輸距離和最大比特的量子糾纏態製備。那麼,基於這些研究結果,目前可以實現小物體的遠距離傳輸嗎?

我想,這個答案可能會令很多人失望。答案是不能,而且絕對不能。



我們都知道,利用量子隱形態想要把一個物體A傳輸到另外一個地方,不是傳輸的物體A本身,而是傳輸物體A的信息,把組成物體A的所有粒子的量子態一個一個進行測量,然後再把這些信息通過和糾纏態的量子相互作用,瞬時把這些信息傳輸到目的地的糾纏態量子上面,這樣,目的地的糾纏態量子就相當於重新組成了一個物體A,也這就相當於在目的地利用糾纏的量子完美地複製了一個和物體A一模一樣的物體B。雖然組成物體B的所有粒子的量子態和物質A一模一樣,但是組成物體B的這些粒子卻並不是以前組成物質A的粒子了。所以,物質B只是A的完美複製品,理論上和物質A並不是一個物體。同時,為了避免出現兩個一模一樣的物體,量子傳輸物體的時候認為,在測量物體A的所有量子信息時,必須把物質A完全分解。試想一下,如果在測量和傳輸過程中突然停止,那將是災難性的後果。



知道這些傳輸的基本知識,我們就可以看看傳輸螞蟻為何目前不能做到:

目前為止,最大的量子糾纏態也就是18量子比特,你要想將螞蟻身上的所有量子信息一股腦的全傳過去,那至少得萬億億億億的比特信息,這就需要你製備萬億億億億個糾纏態的量子對。同時,這些糾纏態的量子對還不能只是光子,因為螞蟻不是光子組成啊,是由很多個原子組成的。你得製備糾纏的質子對、中子對、電子對等等。這在現代,距離實現還差十萬八千里。並且,一個粒子的量子態具有多個狀態,如何實現個個態的相互糾纏,也是一個難題。潘建偉院士實現的只是單個光子三個量子態的糾纏,單個光子更多自由態的糾纏技術,還有待突破。



當然,這些技術,對於簡單的量子通信來說,或許已經初步夠用。但是,對於傳輸具有無數量子態動物來說,卻顯得完全不夠用。

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科學探秘頻道


量子傳輸生命體完全是科幻小說中的場景,現實中還不可能做到,雖然現在量子糾纏已經逐漸被應用在通訊技術上,目前凡是和生物有關的量子技術都是騙人的。

可以和量子傳輸聯繫起來的的大概是量子的糾纏和隧穿效應。量子糾纏效應指的是將糾纏態的量子分開,不管其中一個量子發生怎樣的變化,另一個量子都會幾乎同時發生相同的變化,但是注意這裡量子並沒有起著傳輸信息或者電磁波等的能力,雖為的量子通信是利用量子活動的不確定性提高通訊的保密度。量子隧穿效應指的是電子等微觀粒子能夠穿過它們本來無法通過的"牆壁"的現象,這裡的牆壁也並不是實體牆壁,也不是高維空間,而是一種能量表現上的限制。

以目前的技術尚無法完全地把握量子層面的所有活動規律,只是實現了較大規模的(數百、數萬)粒子的量子糾纏,至於量子的其他特性也都還在研究中,相關的技術也都還沒有走出實驗室。中科大首次實驗實現量子糾纏態自檢驗,是一項了不起的成就,但這也和隔空傳物沒有關係,是針對不同形式的量子糾纏態,在測量設備無關情形下獲得了未知量子態的保真度信息,並和量子態層析的結果進行比對,證實了自檢驗結果的可靠性。

螞蟻雖小但是仍然包含著數億數十億的微觀粒子,以人類目前的技術還不能實現這麼大規模的量子糾纏,歸根結底還是量子層面運動的不確定性,很難把握。


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