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科普量子瞬间传输技术,包你懂!这是量子隐形传态(teleportation)技术的一个重大的突破。
所谓量子隐形传态,是1993年由六位物理学家联合提出的[1],1997年由Zeilinger组实现,潘建伟院士是论文的第二作者[2]。这个技术神奇的地方在于,可以把一个未知的量子态从A地传输到B地,但并不需要把承载量子态的物理粒子传输过去。所以看起来就跟星际旅行中的瞬间传输看起来很像。实际上要实现这个目的,必须在A和B地之间共享某些量子纠缠作为资源,并在A和B之间保持通畅的经典网络连接交换经典信息。。量子纠缠是一种特殊的关联,要实现这个,所需要消耗的资源比经典的通讯资源要高很多。要澄清一点,这个技术无法超过光速,因为必须通过经典的光通讯辅助,才能把量子信息给隐形传输走。
潘建伟组这次的突破可以看成是量子隐形传态从1到多的里程碑[3]。要实现量子隐形传态的实际应用,我们需要让这个技术能够一次传输更多的信息。而在这之前,人们只能传输一个量子比特的信息。潘建伟组的实验把光子携带的两个不同自由度的信息给传输走了,预示着我们以后可能能够把更复杂的多体系统的信息一次给传输走。比如说,人体作为一个多体量子系统,其信息,也许也是可以用这个技术传输走的。换句话说,星际旅行中的人体“瞬时”传输的技术在遥远的未来,也许可以实现。
不过,这不是没有代价的。我们能传输的只是信息,而不是物质本身。所以当某人的信息传输走之后,在传输仪器中,将会剩下组成他肉体的物质,但那团物质,已经不再包含他的任何信息了,或者说“被杀死”了。而包含他所有信息的另外一个新人,会在遥远的外太空生成。有谁愿意尝试这种残酷旅行方式么?