12月28日消息,英国布里斯托大学和丹麦技术大学的专家首次实现信息瞬间传输,利用“量子纠缠”的物理现象实现“瞬间发送数据”。首次完成了信息在两个计算机芯片之间的“瞬间传输”,此举使催生更安全的“量子网络”更进一步。
由于计算机芯片不需要电气或物理连接即可传输信息,因为量子纠缠使微粒能瞬间通过很远的距离进行通信。
量子纠缠可以造成瞬间转移。我国目前公布出来的量子研究是由科学家潘建伟主持的量子通讯及力学研究,他曾在香港大学的一次演讲中提到过量子纠缠对人体瞬间转移的畅想。
他认为,人体瞬间转移首先要具备一台超强大的计算机可以扫描人体的纠缠粒子,可以发送和接收量子能量,并且可以将信息重新构形的能力。
下面我们来详细了解下量子纠缠究竟是什么?人是否真的能利用量子纠缠的特性实现瞬间移动?
量子纠缠是什么?
量子纠缠,或称量子缠结,是一种量子力学现象,是1935年由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出的一种波。简单的说,量子纠缠就是在两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象,虽然粒子在空间上可能分开,但影响不变。纠缠是关于量子力学理论最著名的预测。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。
由于量子的这种特特性,一些人们认为,量子传输可以实现瞬间传输,比如在三十万公里的地方,两个纠缠着的量子在这头测量了一个,状态发生了变化,另一个对应马上也会发生相应的变化,这种传输是即时的,光速要1秒,量子则是说到曹操曹操就到,立刻,所以是超过光速的。
那么利用量子纠缠的特性能否实现瞬移呢?
通过量子瞬移实现人从A地移到B地又叫量子隐形传态。怎么理解量子隐形传态呢?目前已知的量子隐形传态是一种破坏性的复制技术。为什么这么说呢?“量子不可克隆定理”告诉我们当我们观察一个量子时就破坏了它的状态。那么量子隐形传态是怎么实现的呢?
我们在A地有一个粒子A,在B地有个粒子B,要想将A的量子态传到B,首先我们对A进行观察提取其量子态,然后通过经典信道将其信息发送到B地,然后对B进行相同的操作,让B具备A的原始量子态。这时候A原有的量子态已经被破坏,然而B具备了A的量子态,这就是破坏性的复制,实现了量子隐形传态。
当然粒子B也可以通过量子信道从A到B。不过我们发现这是一种量子态的瞬间传输,并不能实现实物粒子的瞬间传输,也就是说,要真正实现人的瞬间传输,我们还得在传输的目的地放一个和要传输的人完全一样的没有生命的副本,然后把需要传输的人的每个粒子的量子态传送过去。
然而,就算我们可以克隆,能不能传送人这样的具有意识的生命,答案还是未知的。任何物质的存在在存在上的理象,本生就是独一无二的存在即合理中存在,要用技术去感化他的存在,也是违背了他原有存在上的度,大棚里的蔬菜与自然的口感一样吗?速成鸭与土鸭一样吗?
布里斯托尔大学研究人员称,这一技术在量子计算和网络领域有广泛用途,因为改变一个微粒的状态,另一个微粒的状态也会自动发生改变。两所大学的联合研究团队称,他们的研究可能为量子互联网铺平道路,“将能够保护信息不会受到恶意攻击”。
研究人员在芯片内制造的经过特别设计的可编程电路,能够产生光粒子。这些微粒利用量子纠缠现象,能够在不同芯片之间“瞬间传输”,实现即时通信。在使光粒子在经过专门编程的计算机芯片之间传输信息方面,该研究团队获得了91%的成功率。
这项研究论文共同作者丹·卢埃林(Dan Llewellyn)说,“在实验室的两个芯片之间,我们能够演示高品质的纠缠链接。”他表示,这项新研究相当重要,因为量子计算机、量子互联网等技术依赖于“量子信息”。卢埃林称,“信息编码在单个微粒对中,难以控制和测量”。
布里斯托大学研究人员能够利用量子纠缠现象将不同芯片连接在一起,他们能够操控一个粒子,引发粒子对中位于其他芯片中的另外一个粒子发生变化
卢埃林及其团队开发的设备,能够在可编程电路中产生和操控单个微粒对。他们开发的芯片,能够把量子信息编码在电路产生的光中,然后它们就能高效地处理信息了。研究团队称,信息瞬间传输不仅可以用于量子通信,还是量子计算的基础。他们在一份声明中说,“但是,在实验室的两个芯片之间利用量子纠缠现象建立通信链路,被证明极具挑战性。”不过他们表示,他们的新工艺可以生产出更高质量、更快的量子电路,是迄今为止最高效的工艺之一。
他们还展示了电路的其他功能,例如“交换”——量子网络正常运行所需要的一个过程。研究团队也展示了与光子状态有关的一种过程——是开发量子互联网和量子计算机所需要的。
卢埃林说,对于开发“量子计算和通信所需要的更复杂量子电路”而言,这是重要的一步。
这项研究的第一作者王建伟(Jianwei Wang,音译)博士表示:“量子光子器件和经典电子控制系统的结合,将为完全基于芯片的CMOS兼容量子通信与信息处理网络打开大门。”这项研究的论文发表在《自然物理学》期刊上。