中科大现在可以把一只蚂蚁量子传输到另一个地方吗?

用户53096030608


可笑,什么叫量子传输?中科大又搞了什么量子传输?中科大搞的是量子隐形传态,是在量子加密通讯中,利用量子纠缠的特性,分发密钥,不涉及任何物质和信息的传输,所以不叫量子传输,而叫量子隐形传态,传送的是量子的某种状态,如自旋等。其实说传送就不恰当,应该说是两个纠缠的量子心有灵犀,哪怕相距再远,也会表现出某种关联的性质,一荣俱荣一衰俱衰。

事实上,光纤或电缆通信倒更像是量子传输,毕竟有着信息的交换和传递。量子纠缠在理论上是根本没有物质或信息的传递的,至少在这个宇宙目前已知的理论中是无法实现的,纠缠量子的瞬时超距作用,是随机发生的状态变化,不可能传递信息,所以无法用于通信,更无法用于传输物质。

量子传输既然无法定义,那么用它来传送什么蚂蚁也就莫名其妙了。你要是说用量子纠缠来把蚂蚁超光速瞬间传送到宇宙中任意地方,如前所述,不光中科院做不到,美科院、宇科院也做不到,因为没有理论基础。要把一只蚂蚁传输到其它地方,目前能够采取的,还是只有经典的办法——用汽车、轮船、火车、飞机运送;或者让它坐在你的肩上,你自己送它过去。


徐德文科学频道


施郁

(复旦大学物理学系)

不能,而且在可见的将来都不能。


量子隐形传态是将某个量子态(目前是极少量的量子比特的量子态)从一个载体粒子C传到远方的另一个粒子B,这需要借助于另外一个与粒子B量子纠缠的粒子A,而A和C在一起。 过程是通过对A和C的局域测量,然后将测量结果通知控制B粒子的人,B粒子被作相应的操作,结果导致B粒子处于原来A粒子所处的量子态。

这是量子隐形传统,是对于量子粒子的操作。

蚂蚁是宏观世界中的物体,而且作为生物,是很复杂的物体。它是不是可以用量子态刻画?这个问题还没有很好地解决。

就算可以用量子态描述,那也是很多很多量子粒子的状态,而且是束缚在一起的非常复杂的量子态,即使每个粒子是一个量子比特,那也需要2^N-1个复数来描写,N至少是10^24。如果要用隐形传态传这个状态,首先需要在远方有同样多的相同的粒子,我们称之为B组,而且在蚂蚁旁边也要有另一组同样多的相同的粒子,我们称之为C组,C组和B组粒子需要恰当地纠缠。这种程度的量子操控在可见的将来是不能实现的。


物理文化与施郁世界线


题目这种“厉害了我的国”完全是一种阿Q精神作怪,既不懂量子力学,又喜欢大言不惭。

所谓量子纠缠现象是指一对有纠缠态的量子,把它们分开,分到很远的距离,甚至无限远,它们的这种性质也还保留着,它们还是纠缠着,这边发生了什么变化,那边就会同时发生变化。

量子纠缠着的量子只是有一种目前不为人知的传递方式,以无比迅捷的速度影响着自己的另一半,人们无法知道这是一种什么样的方式,它也不会夹带人类的私货,因此被视为这种纠缠并不能携带任何信息。

所以所谓的量子通讯并不是用量子来实现量子速度的通讯,而是采用量子的不确定性原理,采用量子分发方式的隐形传输,以提高通讯的保密程度,而不是把物体传送到很远的地方。

量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象,在经典力学里,找不到类似的现象。经典力学是描述宏观低速状态下事物的,蚂蚁就是一种宏观事物,怎么能够采用量子态来类比呢?

那么宏观的物质在未来可以隔空传送吗?目前的科幻作品就有很多这方面的描述。

时空通讯认为,当人类文明发展道较高阶段时,这种梦想是有可能实现的。

这个设想是基于物质可以分解和重组的理论。

我们知道,世界上所有物质都是由原子和分子组成的,当科学水平非常牛的时候,我们有理由相信可以任意的把物质分解为分子或者原子,甚至基本粒子,通过能量的传输,把它们隔空送到很远的地方,重新组装,就能复原各种物质,甚至包括生命。

在科幻影视《星际迷航》里,人的传输大概就是采用这种理论。

但这是一个神级技术,只有人类文明发展到二型恒星级文明以上时,才有可能触及。但愿人类不要在发展进程中被天灾人祸所中断。千万年后,这种梦想或许能够实现。

但现在就认为这个技术已经可以实现了,真是不知天高地厚。

时空通讯观点,欢迎讨论点评。


时空通讯


不可以。

目前中科大的实验可以把一个量子态远程传输到另外一个地方,这个在墨子号量子实验卫星的量子隐形传态实验中已经得到了验证。但现在肯定不能把一直蚂蚁远程传输到另外一个地方。

现在能传输的是简单的量子态,这里所谓的量子态一般来说是光子的偏振状态——所谓偏振简单的说就是振动方向,因为光子是电磁波,所以这个振动方向其实就是电磁波的电场的振动方向——我们都知道,电场是一个矢量场,它是有方向的。

而一个光子的偏振状态,只带有1个比特的量子信息,这是最简单的信息。

现在来说一只蚂蚁,从量子信息的角度来说,一只蚂蚁有几亿亿万个以上的原子构成,这些原子的每一个都带有至少个比特的量子信息,而且这些原子之间相互存在量子纠缠——这些量子纠缠给出了蚂蚁的生命形式,所以,这里面是海量的信息,肯定远远超过了10个量子比特的信息。

目前中国科技大学大致能实现10个量子比特之下的量子纠缠,比10个量子比特大的纠缠还实现不了,更传输不了。因此你说的传输蚂蚁这件事情,我估计30年内是做不到的。

生命体的复杂性来自巨量的量子比特的量子纠缠,这个也仅仅是猜想,从理论上来说,这里面还有其他的结构,因为生命体其实不是原子直接构成的,而是细胞构成,而细胞本身就已经很复杂了,一个细胞里到底有多少个量子比特?我们现在连这个问题都回答不了,因此现在传输细胞是不可能的,更何况是一只会运动的不可控的蚂蚁。对这个问题,我们人类还有很长远的路程要探索。


潇轩


以我在这个领域认知的理解,是不可以的。

目前中科大的实验可以把一个量子态远程传输到另外一个地方,这个在墨子号量子实验卫星的量子隐形传态实验中已经得到了验证。但现在肯定不能把一只蚂蚁远程传输到另外一个地方。


目前的现状

现在能传输的是简单的量子态,这里所谓的量子态一般来说是光子的偏振状态——所谓偏振简单的说就是振动方向,因为光子是电磁波,所以这个振动方向其实就是电磁波的电场的振动方向——我们都知道,电场是一个矢量场,它是有方向的。

而一个光子的偏振状态,只带有1个比特的量子信息,这是最简单的信息。



传输蚂蚁

现在来说一只蚂蚁,从量子信息的角度来说,一只蚂蚁有几亿亿万个以上的原子构成,这些原子的每一个都带有至少个比特的量子信息,而且这些原子之间相互存在量子纠缠——这些量子纠缠给出了蚂蚁的生命形式,所以,这里面是海量的信息,肯定远远超过了10个量子比特的信息。

生命体的复杂性来自巨量的量子比特的量子纠缠,这个也仅仅是猜想,从理论上来说,这里面还有其他的结构,因为生命体其实不是原子直接构成的,而是细胞构成,而细胞本身就已经很复杂了,一个细胞里到底有多少个量子比特?


我们现在连这个问题都回答不了,因此现在传输细胞是不可能的,更何况是一只会运动的不可控的蚂蚁。对这个问题,我们人类还有很长远的路程要探索。


总结

目前中国科技大学大致能实现10个量子比特之下的量子传输,比10个量子比特大的纠缠还实现不了,更传输不了。因此你说的传输蚂蚁这件事情,我估计现在是做不到的。


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人人都是架构师


答案是根本不可能,甚至在可预见的未来都做不到这样的事情。

1.首先,我们先来了解一下什么是量子纠缠。它是指对于某些特定状态的粒子而言,即使它们已经在空间上分离了,但是不管它们相隔多远,它们之间仍然存在着某种神秘的联系。如果能利用量子的这种特性来传输信息,那就是量子传输通信。其实量子纠缠速度从理论上来说应该是超距反应,也就是“不管多远都能不用时间地到达”,就像科幻小说中的“超时空传送”。



如果真的可以通过把蚂蚁通过量子纠缠传输到另一个地方,那这种传输是不需要时间的,这是人类从来未有过的壮举,这意味着人类掌握了类似神话中天庭神仙的瞬间移动技术,也意味着人类已经无所不能。但其实这难度非常大,甚至不可能实现,请看分析:

2.蚂蚁比基本粒子大无数倍。可能人们感觉蚂蚁那么小,传递个小蚂蚁有什么困难的。其实目前量子隐形传送的水平还仅仅停留在单个粒子上,连一个原子都传送不了。你知道一个微观粒子和蚂蚁的物质量差别有多大吗? 我形象地计算一下,方便题主直观理解。我们按照电子1×10∧-15m的半径为例,蚂蚁的直径大概在数量级上是毫米级别,大概是1×10∧-3m,微观粒子的大小和蚂蚁差了12个数量级,是百亿倍的差距。



蚂蚁的质量按照50mg计算,也就是5×10∧-5kg,而电子的质量约为9.1×10∧-31kg。蚂蚁的质量比电子质量高出了26个数量级。

而目前传递单个基本粒子的信息还没有完全实现,传输比基本粒子大百亿倍的原子更是遥遥无期,更不要说像蚂蚁这样由无数的原子组成的宏观物质了。

3.量子纠缠不能传输物质。量子纠缠传递的仅仅是基本粒子的状态信息,再通过在另一个地方利用接收这些状态信息重新组建这个物体。物质本身也并没有传送,只是重新组建起来另一个一模一样的物质,并且这个物质还是有生命的,而人类目前连生命是如何产生的还根本就不知道。



中科大目前在量子纠缠方面的研究的确是世界首屈一指,目前能达到的量子加密通信和单粒子隐态传送就已经是世界顶级的技术水平了,分子级别以上的物质传送在可预见的未来都很难完成,更何谈蚂蚁。


科学探秘007


对于量子力学,量子传输和量子纠缠等概念,我们不应该过分解读,也不应该仅仅凭借自己主观臆断的想象下结论。对于量子概念,有一点是肯定的,只要涉及到信息的传输就不可能超过光速。

而中科大的量子传输,信息传输过程仍旧遵循经典物理,传输速度仍旧是光速。所谓的“把一只蚂蚁传送到另一个地方”(也就是我们所说的瞬移),也并不是真的传输,简单说,就是提取到蚂蚁的量子信息,然后把信息传输到另一个地方,再进行重组的过程。

而量子的不确定性决定了,即使一只蚂蚁的复杂程度也远远超乎我们想象,完全复制一只蚂蚁的量子信息是不可能的,起码目前不可能,即使在未来,也需要超强的计算机来进行复制。

而量子传输目前也只是一种前瞻的概念,未来有可能实现。不只是中科大不可能做到把蚂蚁传送到另一个地方,任何组织机构都不可能做到。

而目前量子力学在实际生活中的直接应用也有很多,比如我们经常用到的CPU就有量子科技在里面。而我国的量子通信卫星主要是研究量子密钥分发系统的,利用了量子纠缠的特点,并不像某些人所说的“超光速传送信息”!

所以,问题的重点是我们需要对量子力学和量子传输有一个基本的了解,而不是想当然地认为怎样,更不能误读我国对量子力学的研究!


宇宙探索


目前能做的是将极少量的量子态的信息从A地“传送复制”到B地,对于一个宏观生物——蚂蚁来说,虽然相较于人类,它体型很小,但细分的话,它依旧复杂的很,正如同即便现代科技很发达了,也造不出来一片树叶。

所以,量子隐形传态目前办不到这一点,并且在今后相当长的一段时间内也办不到。

目前传态只能传一个量子态的信息,当然,传态传的是状态,而非粒子本身,只是在另一个粒子上拥有与之前被传态的粒子的相同状态,就是出现了两个相同量子态的粒子。

这与科幻电影中,《星际迷航》中直接传送一个人不同。

另外,由于量子态的不可克隆性以及量子力学中的不确定性原理,这导致了我们无法提取原量子态的所有精确信息,并且依然还要借助于经典信息的传输渠道。

当然,科技的发展是迅速的,现在虽然只能传送一个量子态,假以时日就能以量级增长,也许200年内就可能实现将一个物品从A地传送到B地了呢。

本回答由一枚游戏科幻迷原创,感谢点赞关注,我们一起科幻想象、畅游宇宙!予人玫瑰,手有余香!


科学船坞


古希腊数学家阿基米德曾经说过一句著名的话:给我一个支点,我就能撬动整个地球。

这句话理论上是正确的,杠杆原理确实有如此强大的力量,然而从现实的角度来说,这是根本不可能的事情。

通过量子态隐形传输技术将宏观物体从一个地点传递到另一个地点,也是同样的道理——原则上的确是可行的,然而在现实中根本就做不到

不过,这两者之间也的确存在一个差异,那就是宇宙中不存在“绝对刚体”,所以利用杠杆撬动地球永远都做不到;而利用量子传输技术传递宏观物体只是目前做不到,未来是能够实现的。

至于现在为什么做不到,中国的“量子之父”——中科大院士潘建伟对此作出过解释:因为目前的电脑配置不够!

在“2017金华发展大会”上,潘建伟院士也描述过利用量子传输技术来传输人体的理论。

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科学矩阵


中国第一颗量子通讯卫星“墨子”在CCTV频道的发射直播中,有采访墨子的研发设计师中科院院士,对量子态传输做了解释:理论上可以传输任何物质包括生命(包含情感和记忆),并对原理做了解释,原话是把人还原成最原始的物质(量子态的小球),通过量子纠缠传输后再还原出来,还原后和原来一模一样记忆和情感都还在,和传输前没有任何区别。没有公开的是:目前国内已实现小体积物质量子态量子传输,空间包裹传输(类似于哆啦A梦的可以掏出无数东西的肚兜,目前有生命的及大物质态不行)。


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