隱形傳輸– 有可能嗎?
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不過,從20世紀後期,科學家就一直在研究非物質的瞬間移動,他們研究的量子態隱形傳輸傳送的是資訊而非原子或分子。
1998年,加州理工學院的物理學家,以及歐洲兩個研究 ...
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byThomasLee李浩賢
試想一下,如果人類能夠按鍵即可到達任何地方,甚至是九宵雲外,了解宇宙的森羅萬象,豈不是很好?因此,不少人渴望擁有這誘人的超能力。
究竟瞬間移動只是遙不可及的憧憬還是有可能成為未來的科技呢?
首先要說明的是,以傳真比喻瞬間移動並不恰當,因為物質會在一端消失,隨後在另一端出現。
2012年,英國萊斯特大學的四位物理學家估計瞬間移動是不可能的。
他們計算瞬間移動人類到太空所需的時間和功率,並考慮到了人類基因組序列,心理數據和錯誤。
得出的結論是要傳輸4.55⨯1042位元(資訊基本單元)的數據。
要達到這目的,就須要4.58⨯1015年才能完成,其間要持續每小時供電5.76兆瓦[1]。
也就是說當宇宙經歷終多次循環週期後,數據傳輸還未結束。
瞬間移動所須的時間固然是不切實際,還有其他考慮。
被傳送的對象在移動前要經過數據化和非物質化。
如果對像是人類,在非物質化和之後要重組數以十億計細胞的過程中,任何的錯誤都會帶來無可挽回的損害。
更嚴重的問題是,生命體的非物質化就是死亡。
不過,從20世紀後期,科學家就一直在研究非物質的瞬間移動,他們研究的量子態隱形傳輸傳送的是資訊而非原子或分子。
1998年,加州理工學院的物理學家,以及歐洲兩個研究組,成功透過一米長的同軸電纜以光子傳輸資訊。
光子在終端重建時,原來的光子就不再存在[2]。
量子態隱形傳輸可以發生,是因為量子糾纏現象。
當兩顆或更多的粒子互動而產生非物理性的連接時,其中一顆粒子改變狀態時,另一顆粒子也會瞬間受影響。
所以知道一顆粒子的狀態,就會取得同伴粒子的狀態[3]。
量子糾纏可以自然發生,也可以由科學家製造,但要維持粒子糾纏卻是很難。
量子態隱形傳輸依賴著量子糾纏,一旦纏結受破壞,資訊傳輸便失效。
近年,量子態隱形傳輸的研究取得更多成果。
2014年9月,瑞士的物理學家利用超過25公里長的光纖,瞬移光子的量子態至另一端的晶體。
他們利用強大的鐳射迫使量子糾纏,然後將一顆光子存於晶體,另一顆則沿光纖推進。
接著第三顆光子沿光纖送出,與高速移動中的光子碰撞並同時毀滅。
但有趣的是,第三顆光子的資訊即時出現在晶體裏的光子[4]。
這嶄新技術將有可能會導向研發更快更強的量子電腦。
量子態隱形傳輸也有可能令資訊傳輸更安全,保障銀行和網上業務。
也許,量子態隱形傳輸並不是你心中所想,而瞬間移動也是異想天開。
現今世代超能力只能暫存於科幻世界,但量子態隱形傳輸卻是邁向未來的重大發現。
References
[1]Roberts,D.,Nelms,J.,Starkey,D.,Thomas,S.(2012).P4_4TravellingbyTeleportation.JournalofPhysicsSpecialTopics.Retrievedfromhttp://physics.le.ac.uk/journals/index.php/pst/article/download/558/380
[2]Fernnell,R.L.(2007).Thefutureoftomorrow:Howtechnology,medicine,computers,andtravelwillchangebeyondthe21stcentury.ArthurHouse.
[3]Dickerson,K.(December2014).QuantumTeleportationReachesFarthestDistanceYet.Webarticleretrievedfromhttp://www.livescience.com/49028-farthest-quantum-teleportation.html
[4]Bussières,F.etal.(2014).Quantumteleportationfromatelecom-wavelengthphotontoasolid-statequantummemory.NaturePhotonicsdoi:10.1038/nphoton.2014.215
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