【陶花源1972】

提到“瞬间传输”,不少人脑子里会浮现起《哈利波特》,在《哈利波特与密室》里,韦斯莱一家站在壁炉面,拿一把飞路粉,清晰的说出目的地名字,然后撒下飞路粉就可以到达目的地。虽然我们目前离瞬间传输人类还很遥远,但中国科学家已经借助量子科学卫星“墨子号”,实现了地星之间量子态的“瞬间传输”。

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量子是物理学中不可再分的基本单元,由德国物理学家普朗克在1900年首次提出。比如,光子就是量子性的,不存在“半个光子”的说法。

普朗克认为,世界上的物质并不存在,物质皆由振动的量子组成。

科学家们在量子的世界中,发现了许多奇妙的现象。其中,量子纠缠就是一种奇妙的表现。量子纠缠是指相距遥远的两个量子所呈现出的关联性,处于纠缠态的两个量子不论相距多远都存在一种关联,其中一个量子状态发生改变(比如人们对其进行观测),另一个的状态会瞬时发生相应改变,仿佛“心灵感应”。比方说,如果一个光子的偏振态是“向上”的,那么另一个光子的偏振态必然是“向下”的。

这个构思源于爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在头脑里做的一个实验,因此,这样的一对粒子也被称为“EPR”对。

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爱因斯坦曾把量子纠缠称为“鬼魅般的超距作用”,科学家如今认为,量子纠缠其实也是需要通道的,中国科技大学研究团队的项目组2013年也测出,量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级。

这就是量子隐形传态的理论基础。量子隐形传态是经由经典通道和EPR 通道传送未知量子态。这是一种全新的通信方式。它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息,在量子纠缠的帮助下,待传输的量子态如同经历了科幻小说中描写的“超时空传输”,在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方神秘地出现。

1993年,美国的物理学家设想出了利用量子纠缠实现量子隐形传态的方法。根据他的方案,奥地利的研究小组于1997年首次成功利用光子完成了量子隐形传态实验。2012年,同样有奥地利等国家参与的国际研究小组在大西洋的岛屿之间创造了143公里的隐形传态传输。2017年,我国科学家宣布,“墨子号”量子科学实验卫星在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态。

但是,目前量子隐形传态实验的成功例子都是使用极少数的光子和原子。而不是像科幻片中人和物体的隐形传态那样,传输由数量庞大的粒子组成的“宏观物体”。在过去,肉眼可见的“宏观物体”的量子隐形传态一直被认为是极其困难的。

为什么少数粒子的隐形传态可以实现,而由大量粒子组成的物体难以实现?这是因为粒子的数量越多,越容易受到外界的各种影响,从而导致量子纠缠态快速消失。如果无法保持量子纠缠态,就无法实现隐形传态。

不过,研究小组这次从理论上证明了一个结论:通过改进方法,宏观物体也可以实现量子隐形传态。具体来说,就是发现了能够遏制宏观物体免受外界影响的新量子纠缠态。

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在量子力学看来,一切是意识产生的结果,量子力学最根本的内涵是人的意识使客观事物从不确定状态变成确定状态。自然科学透过外在世界进行,内观《谁在你的身体里》透过内在世界进行。通过内观,可以不断切换思维空间来审视和思考问题,可以让思想释放出更多的能量。