隐形传态实验引起了科幻小说中的混乱,产生由内而外狒狒基因拼接的怪物和非物质化的疯子。
然而实际上,到目前为止,这些实验还没有令人讨厌的地方,而且总体上很有希望。
1998年,加州理工学院(Caltech)的物理学家与两个欧洲团队一起,成功地传送了一个光子(一种携带光的能量粒子),使IBM的隐形传态理论成为现实。
加州理工学院的研究小组读取了光子的原子结构,将这些信息通过3.28英尺(约1米)的同轴电缆发送,并在另一端创建了一个光子的复制品。正如预言的那样,一旦复制品出现,原来的光子就不复存在了。
为了进行这项实验,加州理工学院的研究小组不得不避开一个叫做海森堡测不准原理.就像任何盒子一样,量子没有状态的猫会告诉你,这个原理说明你不能同时知道一个粒子的位置和动量。它也是传送比光子大的物体的主要障碍。
但如果你不知道粒子的位置,那你怎么能进行量子隐形传态呢?为了在不违反海森堡原理的情况下传送光子,加州理工学院的物理学家们使用了一种被称为纠缠.在量子纠缠中,你至少需要三个光子来实现量子隐形传态:
- 光子A:要传送的光子
- 光子B:传递光子
- 光子C:与光子B纠缠的光子
如果研究人员试图在没有纠缠的情况下太近地观察光子A,他们就会撞到它,从而改变它。通过光子B和光子C的纠缠,研究人员可以提取出关于光子A的一些信息,剩余的信息通过纠缠的方式传递给光子B,然后传递给光子C。当研究人员将光子A的信息应用到光子C上时,他们创造了一个光子A的精确副本。然而,光子A不再像信息发送给光子C之前那样存在。
换句话说,当柯克船长向外星球发射光束时,对他的原子结构的分析通过传送室传到他想要的地方,在那里建造一个柯克的复制品。与此同时,原始的非物质化。
自1998年以来,科学家们还没有完全研究出传送的方法狒狒因为传送生命物质是非常棘手的。尽管如此,他们的进步还是令人印象深刻的。2002年,澳大利亚国立大学的研究人员成功地传送了一束激光,2006年,丹麦尼尔斯·玻尔研究所的一个研究小组将存储在激光束中的信息传送到1.6英尺(半米)外的原子云中。
“这是向前迈进了一步,因为这是第一次涉及光和物质这两个不同物体之间的隐形传输,”团队负责人尤金·波尔兹克博士解释说。“一个是信息的载体,一个是存储介质”[来源:加拿大广播公司]。
2012年,中国科学技术大学的研究人员创造了一项新的隐形传态记录。他们传送了一个光子60.3英里(97公里),比之前的记录远50.3英里(81公里)。Slezak]。仅仅两年后,欧洲物理学家就能够通过用于电信的普通光纤传送量子信息[来源:来自arXiv的新兴技术]。
考虑到这些进步,你可以看到量子隐形传态将如何影响量子计算世界,而不是帮助你的早晨通勤时间。这些实验对于开发能够以比当今最强大的计算机更快的传输速率分发量子信息的网络非常重要。
这一切都归结为将信息从A点移动到b点。但是人类也会进行量子之旅吗?