瞬间移动将如何工作

作者:Kevin Bonsor &罗伯特·兰姆

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塞斯·布伦德(Seth Brundle)在““”中扮演杰夫·Goldblum’的角色。“Fly””让我们意识到,整个瞬间移动是多么的混乱。20世纪福克斯/盖蒂图片社

厌倦了早上疯狂送孩子上学?渴望早上的通勤没有高速公路的愤怒和公共交通的恶臭?

好吧,幸运的你,科学正在一个答案,它可能只是简单地扫描你的身体到亚原子水平,消灭所有您最喜爱的部分然后发送扫描数据点到B点,一个计算机构建备份在几分之一秒。

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当然,这相当于每天早上把你的孩子放在一个亚原子木屑机里,但想想看,你可以节省多少时间!

它被称为传送,你可能从诸如“《星际迷航》和《苍蝇》(The Fly)。如果人类能实现这一惊人的技术,那么即使不穿越时空,也能实现远距离旅行。全球交通运输将变得即时,而且星际旅行将会成为一个人的一小步。

怀疑吗?想想看,自1993年以来,瞬间移动就不再是严格意义上的科幻小说了。那一年,这个概念从不可能的幻想变成了理论上的现实。物理学家查尔斯·贝内特(Charles Bennett)和IBM的一组研究人员证实,量子隐形传态是可能的,但前提是被隐形传态的原始物体被摧毁。为什么?扫描的行为破坏了原件,以至于副本成为唯一幸存的原件。

1993年3月,贝内特在美国物理学会的年会上首次宣布了这一发现。随后,他的发现发表在1993年3月29日的《物理评论快报》上。从那时起,使用光子的实验已经证明量子隐形传态实际上是可能的。

这项工作一直持续到今天,因为研究人员以令人震惊的方式将电信、运输和量子物理学的元素结合在一起。

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传送:最近的实验

瞬间移动实验在科幻小说中造成了很大的混乱由内而外狒狒基因拼接的怪物和非物质化的疯子。

然而,在现实中,到目前为止,这些实验还没有令人厌恶之处,而且总体上很有希望。

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1998年,加州理工学院(Caltech)的物理学家与两个欧洲研究小组一起,通过成功传输光子(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,将信息发送到3.28英尺(约1米)的同轴电缆上,并在另一边创造了一个光子的复制品。正如预言的那样,一旦复制光子出现,原始光子就不再存在。

为了进行实验,加州理工学院的小组不得不绕过一个叫做海森堡不确定性原理.装箱,量子状态猫会告诉你,这个原理表明你不能同时知道一个粒子的位置和动量。它也是比光子大的物体瞬间移动的主要障碍。

但如果你不知道粒子的位置,那你怎么能进行一点量子隐形传态呢?为了在不违反海森堡原理的情况下传输光子,加州理工学院的物理学家们使用了一种叫做纠缠.在纠缠态中,你至少需要三个光子来实现量子隐形传态:

  1. 光子A:被传送的光子
  2. 光子B:传输光子
  3. 光子C:与光子B纠缠的光子

如果研究人员试图近距离观察没有纠缠的光子A,他们就会撞击它,从而改变它。通过相互纠缠的光子B和C,研究人员可以提取一些信息光子,剩下的信息将传递给B纠缠,然后在光子C。当研究人员应用信息光子光子C,他们创造光子A。然而,一模一样的复制品光子A不再像信息发送给光子C之前那样存在。

换句话说,当柯克船长被光束照射到一个外星星球时,对他的原子结构的分析就会通过传送室到达他想要的位置,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,科学家们还没有实现过远距离传输狒狒,因为传送生物是非常棘手的。尽管如此,他们的进步还是令人印象深刻。2002年,澳大利亚国立大学的研究人员成功地远距离传输了一束激光束。2006年,丹麦尼尔斯·玻尔研究所的一个团队将储存在激光束中的信息远距离传输到大约1.6英尺(半米)远的原子云中。

研究小组负责人Eugene Polzik博士解释说:“这是又进了一步,因为它首次涉及到光和物质这两个不同物体之间的瞬间移动。”“一个是信息的载体,另一个是存储介质”[来源:加拿大广播公司].

2012年,中国科技大学的研究人员创造了一项新的远程传输记录。他们远距离传输了一个光子60.3英里(97公里),比之前的记录远了50.3英里(81公里)[来源:Slezak].仅仅两年后,欧洲物理学家就能够通过一种用于电信的普通光纤传输量子信息[来源:arXiv的新兴技术]。

鉴于这些进步,你可以看到量子隐形传态将如何影响量子计算的世界,在它帮助你的早晨通勤时间。这些实验对于开发能够以远快于当今最强大的计算机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。但人类也会进行量子旅行吗?

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人类传送

杰夫·高布伦姆(Jeff Goldblum)在《苍蝇》(The Fly)中饰演的塞斯·布伦德尔(Seth Brundle)提醒我们,整个瞬间移动的过程是多么混乱。"width=
杰夫·高布伦姆(Jeff Goldblum)在《苍蝇》(The Fly)中饰演的塞斯·布伦德尔(Seth Brundle)提醒我们,整个瞬间移动的过程是多么混乱。
20世纪福克斯/盖蒂图片社

遗憾的是,《星际迷航》中的传送器和《苍蝇》中的telepods不仅在遥远的未来可能出现,而且可能在物理上是不可能的。

毕竟,能够让一个人瞬间移动到另一个地方的传送器,可能也需要这个人的信息以光速传播——而根据爱因斯坦的理论,这是一个大禁忌狭义相对论

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同时,如果一个人要进行瞬移,瞬移者的计算机必须精确定位并分析这10个点28构成人体的原子。那是超过一万亿的原子。然后这个神奇的机器将把信息发送到另一个地方,在那里另一个神奇的机器将精确地重建这个人的身体。

有多大的出错空间?别再担心用一个家蝇因为如果你的分子重新组合时偏离了哪怕一毫米的位置,你“到达”目的地时就会受到严重的神经或生理损伤。

而“到达”的定义肯定会成为争论的焦点。被运输的个体实际上不会“到达”任何地方。整个过程将更像一台传真机——一个人的复制品将出现在接收端,但原件会发生什么呢?每次发完传真后,你的原件怎么处理?

很显然,每一个成功的bio-digital传送将是一种谋杀和创造行为。每次使用都会看到你身体的每一个细节的数字化,一个基因克隆完整的旅行者的回忆,情感,希望和梦想。

原始副本将会消亡;也就是说,除非我们不介意每次我们需要穿越全国,或者每次小吉米去上学都要杀婴。

和所有的技术一样,科学家们肯定会继续改进隐形传送的基本概念。总有一天,如此残酷的生命、死亡和瞬间移动可能会显得野蛮和无知。我们的祖先可能会感到他们的身体在一个世界上褪色和非物质化,即使他们的眼睛睁开在一个数光年之外的星球上。

探索下一页的链接来学习更多关于量子物理和瞬间移动的知识。

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更多的信息

作者注释:瞬间移动是如何工作的

瞬间移动是一种“科学怪人”技术,它在激励我们的同时也让我们感到恐惧。当然,从纽约到曼谷或从地球到半人马座阿尔法星的瞬间旅行的力量肯定是一种值得追求的力量。它可以最终保证人类的生存,它的外围技术可以从根本上改变人类的本质。

毕竟,如果一台机器可以把你的一切都数字化,然后在地球的另一边重建,那为什么还要一个完美的副本呢?一个更年轻,更聪明,更强壮,更快乐的增强版怎么样?当你可以简单地通过传送器并重生时,你为什么要担心变老呢?

生物数字瞬间移动诱惑并困扰着我们。这就是为什么我们对它的许多科幻想象都包含了固有的悲剧和非人化的恐怖。因为如果我们成功了,我们就掌握了生命,死亡,物质,空间和时间。当然,人类和这种神性之间应该存在一些障碍,对吧?——罗伯特·兰姆

HowStuffWorks相关文章

  • 来自arXiv的新兴技术。《量子互联网:第一次隐形传态到固态量子存储器》2014年2月3日。(2014年3月4日)http://www.technologyreview.com/view/524186/quantum-internet-first-teleportation-to-a-solid-state-quantum-memory/
  • "首次光与物质之间的量子隐形传态"Phys.Org。2006年10月5日。(2014年3月5日)http://phys.org/news79265847.html
  • IBM的研究。“量子隐形传态”。IBM。1995.(2012年10月30日)http://researcher.watson.ibm.com/researcher/view_project.php?id=2862
  • 科学家们第一次将光传送到物质上。”CBC新闻。2006年10月5日。(2014年3月5日)http://www.cbc.ca/news/technology/story/2006/10/05/tech-teleport-061005.html
  • Slezak,迈克尔。"传送记录预示着全球网络安全"《新科学家》。2012年5月15日。(2014年3月3日)http://www.newscientist.com/article/dn21811-teleportation-record-heralds-secure-global-network.html

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