科學(xué)家初步實(shí)現(xiàn)激光脈沖量子遠(yuǎn)距傳輸
據(jù)國外媒體報道,在《星際迷航》系列影片中,“企業(yè)號”飛船上的成員們可以在轉(zhuǎn)瞬之間從星球上轉(zhuǎn)移到飛船上,長距離移動看起來似乎輕而易舉。雖然這些能力顯然是虛構(gòu)出來的,但研究人員近日利用“量子遠(yuǎn)距傳輸”技術(shù)(quantum teleportation),成功在相隔幾英里的兩處城市光纖網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)了激光脈沖的傳輸。 雖然該研究中使用的方法并不會將地鐵或公交取而代之,但它將幫助我們建設(shè)黑客無法入侵的電子通訊網(wǎng)絡(luò),即所謂的“量子網(wǎng)絡(luò)”。強(qiáng)大的量子計算機(jī)可以通過該網(wǎng)絡(luò),與其它計算機(jī)取得聯(lián)系。 把一件物體從宇宙中的一處瞬間轉(zhuǎn)移到另一處、不需要讓它在空間中發(fā)生移動,這聽上去就像是科幻小說中的情節(jié),但從1998年至今,量子物理學(xué)家一直在開展這方面的實(shí)驗(yàn)。目前的量子遠(yuǎn)距傳輸最遠(yuǎn)距離記錄是在2012年創(chuàng)下的,約為143公里,位于加納利群島的兩座島嶼之間。 詭異的舉動 量子遠(yuǎn)距傳輸依托量子物理的古怪性質(zhì)進(jìn)行。量子物理認(rèn)為,宇宙的基本組成部分、如亞原子粒子等,從本質(zhì)上來說,可以同時存在于兩個、甚至兩個以上不同的地方。說得更具體一些,量子遠(yuǎn)距傳輸?shù)幕A(chǔ)是一種名叫“量子糾纏”的奇特現(xiàn)象:無論兩個物體相隔多遠(yuǎn),彼此之間都存在著相互聯(lián)系,并且可以立即對彼此產(chǎn)生影響。 目前,研究人員還無法實(shí)現(xiàn)物質(zhì)(如人類)的瞬間傳輸,但他們可以利用量子遠(yuǎn)距傳輸技術(shù)來傳遞信息。例如,要想對一個電子進(jìn)行遠(yuǎn)距傳輸,就先要讓它和另一個電子構(gòu)成量子糾纏關(guān)系。然后其中一個電子(即用來傳輸?shù)碾娮樱┝粼谠夭粍,另一個電子則將以實(shí)體形式、被傳輸?shù)饺魏沃付ǖ哪康牡厝ァ?span style="display:none"> q Rtgk 接下來,人們將對用來傳輸?shù)碾娮拥幕拘畔、或者“量子態(tài)”進(jìn)行分析,同時破壞該電子的量子態(tài)。最后,這些信息將被發(fā)往電子傳輸?shù)哪康牡,用在另一個電子身上,從而重新創(chuàng)造出第一個電子,并且與原來的沒有任何區(qū)別。這樣一來,原來的電子就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離移動。(不過,由于這些數(shù)據(jù)是通過光脈沖或電子等常規(guī)信號傳輸?shù),因此量子遠(yuǎn)距傳輸?shù)乃俣炔豢赡艹^光速。) 有兩支研究團(tuán)隊(duì)各自獨(dú)立地報告稱,自己在相距幾英里的兩處光纖網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)了量子遠(yuǎn)距傳輸技術(shù)。這兩支團(tuán)隊(duì)分別來自中國合肥和加拿大阿爾伯塔省卡爾加里。 |