高铁的建造,省界收费站的取消,人类对于速度总有不断追求。有时候在想,如果有像游戏那样的传送门,能直接到家该多好。
空间传送
所谓空间传送,其基本思想是让物体从一个点直接移动到另一个点而不必穿过两点之间的物理空间。
相信大多数人都赞同这一说法。而这一说法,由美国作家,“神秘现象之父”,查尔斯·福特首次提出,用来描述人或物突然消失然后在其他地方重新出现的神秘现象。但是这个概念在科幻题材的小说、电影和游戏中出现的时间之早可能出乎意料。
最早的空间传送的概念登场于1877年的小说《没有身体的人》。故事中的科学家发明了一台机器,可以将活着的生命体分解成原子,然后通过导线将生物像电流一样传送到接收器中,最后在接收器中还原成原来的生命体。
当时的人们对电子和原子认识不清,现在我们知道,这行不通,电线中其实并不能传播原子。
传输线路
然后在半个世纪之后,阿瑟·柯南·道尔(《名侦探柯南》里万年小学生景仰的小说家)发表了一篇题为的短篇小说《分解机》,在其中也提到了一种能够把物质分解然后重新组装的机器。
用小说中某个角色的话来说:“你能不能想象这样的过程,像你这样的有机生命体以某种方式溶解在宇宙之中,然后只要将实验条件小心地逆转,你就会被再次拼凑出来?”尽管这耸人听闻,但这思想并不算错,倘若能找到一种能传播原子的装置,就能建造传送门了。
传送门
如果将物质从一个地方传送到另一个地方而不穿过两地之间的空间,这样的想法听上去似乎很荒谬,但如果处在量子尺度,这其实是一件很平常的事。有一种名为量子隧穿的过程允许像电子这样的亚原子粒子从一个位置跳到另一个位置,即使它没有足够的能量。
事实上,我们的太阳之所以能发光放热,为地球上的所有生命提供能量,根本原因就在于氢原子可以通过量子隧穿的方式穿透原本固若金汤的力场从而发生核聚变。
太阳核聚变
但是这个是单个量子自我出现的空间传送,有没有可能传送大量原子并再进行组合的办法呢?
科学家们真给出了一种传播原子的解决办法。由于传送单个原子也需要获得它完整的量子态信息,最初科学家们认为这是不可能实现的。因为有一个叫作海森堡不确定性的基本原理指出,我们永远无法扫描一个量子系统以获得能够在其他地方将其重现的全部信息。
量子不确定性
然而,量子纠缠却为此提供了一套解决方案。信息中的一部分可以在量子水平实现即时传送,我们无须知道这部分信息的具体内容。作为补充,我们还要扫描粒子的状态,并将测得的信息独立地发送到另一端。
将这两部分信息:
借助纠缠对传输的量子信息(即时、测不准部分)
通过扫描获得的经典信息(光速传输,测得准部分)
组合在一起,我们就能在另一端使用同样的原材料重建最初的物体。
量子纠缠
如今科研人员一直在努力让越来越多的原子实现纠缠。然而,虽然我们可以传送几个光子或一束原子,但是真正的问题在于,人类的身体由数万亿原子构成,我们必须使用巨量信息才能描述这么多原子的特定排布,而利用量子纠缠传送如此巨量的信息无疑是件困难得多的任务。
所以,建造传送门也许在不久的将来就能实现。
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