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未来随着技术进步,有可能实现通过量子纠缠直接传送活人吗?

2021-12-08 12:06

理论上有这个可能,但实验上没有任何可行性。

用量子纠缠传输量子比特是量子通信的一种方式,称为量子隐形传态(quantum teleportation),这里teleportation这个词,就是指像星际迷航里的那样隔空传物,因此这个词的诞生还有科幻渊源。量子隐形传态的过程如图:

(1)制备一个纠缠粒子对。将粒子1发射到A点,粒子2发送至B点。

(2)在A点,另一个粒子3携带一个想要传输的量子比特Q。在A点同时测量粒子1和粒子3,得到一个测量结果。这个测量会使粒子1和粒子2的纠缠态坍缩掉,但同时粒子1和和粒子3却纠缠到了一起。

(3)A点的一方利用经典信道把自己的测量结果告诉B点一方。

(4)B点的一方收到A点的测量结果后,就知道了B点的粒子2处于哪个态。只要对粒子2稍做一个简单的幺正变换操作,它就会变成粒子3在测量前的状态。

经过这4步,粒子3携带的量子比特无损地从A点传输到了B点,而粒子3本身只留在A点,并没有到B点。这里第3步必须用到经典信道,也就是说,真实过程是量子纠缠和经典通信一起才能传输量子比特。

活人都是由原子组成的,如果精确知道每一个原子的状态,把它们都编码成量子比特,理论上可以把这些量子比特都传送过去。但实验上,先不说人体有10的26次方原子这样一个天文数字,单就量子隐形传态本身来说,信道不可能完美,半途都会有损耗,误码率也不会为0,这样就导致传输结果无法完整。同时量子比特编码的准确性也不可能完美,在传送时过保持之前传送好的原子状态不变也是不可想象的。

所以有朝一日能用量子隐形传态高效传输量子比特已经是一个梦想了,传活人这种太科幻的事情还是不要想为好。

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