中科大現在可以通過量子傳輸,把一隻螞蟻傳送到另一個地方嗎?

ayukisama


對於量子力學,量子傳輸和量子糾纏等概念,我們不應該過分解讀,也不應該僅僅憑藉自己主觀臆斷的想象下結論。對於量子概念,有一點是肯定的,只要涉及到信息的傳輸就不可能超過光速。

而中科大的量子傳輸,信息傳輸過程仍舊遵循經典物理,傳輸速度仍舊是光速。所謂的“把一隻螞蟻傳送到另一個地方”(也就是我們所說的瞬移),也並不是真的傳輸,簡單說,就是提取到螞蟻的量子信息,然後把信息傳輸到另一個地方,再進行重組的過程。

而量子的不確定性決定了,即使一隻螞蟻的複雜程度也遠遠超乎我們想象,完全複製一隻螞蟻的量子信息是不可能的,起碼目前不可能,即使在未來,也需要超強的計算機來進行復制。

而量子傳輸目前也只是一種前瞻的概念,未來有可能實現。不只是中科大不可能做到把螞蟻傳送到另一個地方,任何組織機構都不可能做到。

而目前量子力學在實際生活中的直接應用也有很多,比如我們經常用到的CPU就有量子科技在裡面。而我國的量子通信衛星主要是研究量子密鑰分發系統的,利用了量子糾纏的特點,並不像某些人所說的“超光速傳送信息”!

所以,問題的重點是我們需要對量子力學和量子傳輸有一個基本的瞭解,而不是想當然地認為怎樣,更不能誤讀我國對量子力學的研究!


宇宙探索


答案是根本不可能,甚至在可預見的未來都做不到這樣的事情。

1.首先,我們先來了解一下什麼是量子糾纏。它是指對於某些特定狀態的粒子而言,即使它們已經在空間上分離了,但是不管它們相隔多遠,它們之間仍然存在著某種神秘的聯繫。如果能利用量子的這種特性來傳輸信息,那就是量子傳輸通信。其實量子糾纏速度從理論上來說應該是超距反應,也就是“不管多遠都能不用時間地到達”,就像科幻小說中的“超時空傳送”。



如果真的可以通過把螞蟻通過量子糾纏傳輸到另一個地方,那這種傳輸是不需要時間的,這是人類從來未有過的壯舉,這意味著人類掌握了類似神話中天庭神仙的瞬間移動技術,也意味著人類已經無所不能。但其實這難度非常大,甚至不可能實現,請看分析:

2.螞蟻比基本粒子大無數倍。可能人們感覺螞蟻那麼小,傳遞個小螞蟻有什麼困難的。其實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。

而目前傳遞單個基本粒子的信息還沒有完全實現,傳輸比基本粒子大百億倍的原子更是遙遙無期,更不要說像螞蟻這樣由無數的原子組成的宏觀物質了。

3.量子糾纏不能傳輸物質。量子糾纏傳遞的僅僅是基本粒子的狀態信息,再通過在另一個地方利用接收這些狀態信息重新組建這個物體。物質本身也並沒有傳送,只是重新組建起來另一個一模一樣的物質,並且這個物質還是有生命的,而人類目前連生命是如何產生的還根本就不知道。



中科大目前在量子糾纏方面的研究的確是世界首屈一指,目前能達到的量子加密通信和單粒子隱態傳送就已經是世界頂級的技術水平了,分子級別以上的物質傳送在可預見的未來都很難完成,更何談螞蟻。


流水無心戀落花007


不可以。

量子是近幾年被人們討論最多的話題。

現在,有很多科技巨頭竟逐“量子霸權。"量子霸權”指的是擁有超越所有經典計算機的計算能力。比如谷歌。有三名科學家在《自然》雜誌上發表文章,表示谷歌已經實現了“量子霸權”。也就是說以後的計算機很可能都是“量子計算機”。

量子計算機的速度非常快,打個比方說,普通計算機需要一萬年時間來執行的任務,量子計算機處理器大概只花了200秒就可以完成等效的任務。

雖然谷歌實現了“量子霸權”,但是並不意味它可以在實際應用中替代經典計算機。所以“量子霸權”不應該作為權衡量子領域進展的指標。真正的量子時代非常遙遠,而量子計算機想在商業上落地,還需要持續研發。可以說“量子霸權”問題沒有任何實際應用價

值。

那麼我國在量子科技上取得了哪些成績呢?在國際上又處在怎樣的位置呢?

這不得不提2016年8月16日發射的墨子號科學實驗衛星。
我國的量子科技在國際上被稱為取得了領先的地位。現在已經實現了很多非常偉大的發現。現在正處在飛速發展的階段,尤其是中科大量子信息實驗。

我國在世界上首次實現了衛星和地面之間的量子通信,構建天地一體化的量子保密通信的科學實驗體系。實現了國家信息安全和信息技術水平跨越提升。

這就是“量子隱形傳態”。
量子隱形傳態是一種傳遞量子狀態的重要通信式,通俗來講就是:將甲地的某一粒子的未知量子態,在乙地的另一粒子上還原出來。

量子力學的不確定原理和量子態不可克隆原理,限制我們將原量子態的所有信息精確地全部提取出來。因此必須將原量子態的所有信息分為經典信息和量子信息兩部分,它們分別由經典通道和量子通道送到乙地。根據這些信息,在乙地構造出原量子態的全貌。

中科大的潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等和奧地利維也納大學塞林格小組合作,在國際上首次成功實現高維度量子體系的隱形傳態。
這是自1997年實現二維量子隱形傳態實驗以來,科學家第一次在理論和實驗上把量子隱形傳態擴展到任意維度,為複雜量子系統的完整態傳輸以及發展高效量子網絡奠定了堅實的科學基礎。

潘建偉和同事們首次實現了獨立光子偏振態的量子隱形傳態的實驗驗證,迄今為止,所有的量子隱形傳態實驗都侷限於量子態的二維子空間。

也就是說將一個量子態傳輸到另一個地方是可以實現的,這是由於傳輸雙方都是量子態信息或物質。

而對於螞蟻這樣的有很多細胞生物之間的傳輸,和物質相比,可以說螞蟻構成非常複雜,有數不清的細胞,細胞由原子構成,而每個原子又帶有量子,量子之間的傳輸都是通過量子糾纏來實現的,而量子糾纏的發生的數量極其微小,所以傳輸螞蟻在未來很長一段時間都無法實現。


雖然暫時還無法實現生物的量子隱形態的傳輸。由於高維量子態的隱形傳態作為完整傳輸一個量子系統的最後一個待解決挑戰,由於其可行性理論方案和實驗技術上的雙重困難,雖然一直懸而未決。但相信未來一定可以實現。

若子不弱


將物質用量子傳遞到異地的想法純粹是異想天開,無知到一定程度的人才會相信!


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