愛因斯坦的幽靈「量子糾纏」證實存在未來人類可“瞬間移動”

近日，美國科學家在室溫下實現(xiàn)超光速的量子通信—— 量子糾纏。量子糾纏，是量子力學里最古怪的東西，因為它能產生“鬼魅般的超距作用”。在未來世界里，人類或許能通過量子糾纏來實現(xiàn)“瞬間移動”，將人體或物體從一處傳送到另一處。

1935年，愛因斯坦認為他終于找到了量子力學的致命弱點。這事件詭異至極，它違反了宇宙中所有的邏輯，愛因斯坦認為這是能夠證明量子力學不完備的關鍵——這就是“量子糾纏”。

據(jù)物理學網(wǎng)站phys.org近日報導，芝加哥大學的分子工程研究所科學家在室溫下使用半導體圓晶片實現(xiàn)量子信息傳輸—— 量子糾纏。

報導說，本次芝加哥大學的最新試驗證實，在日常室溫下用小磁場于宏觀尺度中即可完成量子糾纏。研究者使用肉眼不可見的紅外線激光，將成千上萬的電子和原子核的磁場態(tài)有序地排列，然后通過類似核磁共振（MRI）的電磁脈沖，在40立方微米體積大的碳化硅（SiC ）半導體內得到電子和原子核的量子糾纏結果。

因為碳化硅是一種生物體能很好適應的物質，所以科學家認為該實驗表明量子糾纏可以很好地應用于醫(yī)學生物領域。研究者之一、IBM研究院的托馬斯沃森研究中心（Thomas J. Watson Research Center）的亞布拉罕?法克（Abram Falk）說：「我們很激動，得到因量子糾纏而改善的核磁共振成像探測器，這會在生物醫(yī)學領域有重要的意義。」

科學家使用肉眼不可見的紅外線激光在室溫下實現(xiàn)宏觀尺度的量子糾纏。

報導說，該最新試驗突破以前的很多限制。人們在從前試驗中，必須制造超低溫（零下270攝氏度）與巨大磁場（比典型的制冷磁場大1,000倍）或使用化學反應器才能完成。

量子糾纏突破光速不變的理論限制

量子糾纏也稱量子纏結，是指微觀世界中的粒子之間所發(fā)生的相互影響沒有時間和空間障礙，也就是說兩個相互關聯(lián)的微觀粒子無論相隔多遠，一個粒子的量子狀態(tài)改變和另一個是同步發(fā)生的。

因為這種信息傳遞方式是超光速的，所以無法用愛因斯坦的光速不變原理來解釋。但是，根據(jù)量子理論，這種被稱為愛因斯坦的幽靈——超距作用（spooky action in a distance）的現(xiàn)象是存在的。

愛因斯坦

1982年，法國物理學家艾倫?愛斯派克特（Alain Aspect）等人曾證實微觀粒子的「量子糾纏」。1993年，美國科學家查理斯?貝內特（Charles Bennet）在量子糾纏理論的基礎上，提出了量子通信（Quantum Teleportation）的概念，即利用光子等基本粒子的量子糾纏原理實現(xiàn)通信過程。

驗證量子糾纏具有重大意義

而在今年10月，歐洲科學家也驗證超光速的量子糾纏?！丁?0月22日報導，荷蘭代爾夫特理工大學（Delft University of Technology）的科學家采用貝爾試驗方法，觀測到相距1.3公里的成對電子之間的量子糾纏現(xiàn)象。

該研究的首席科學家羅納德?漢森（Ronald Hanson）教授說：「自上個世紀70年代以來，人們就一直進行這種試驗，只是方法中需要附加各種假設。而我們現(xiàn)在的試驗（無須這些假設）證明了幽靈般超距作用?！?/p>

英國《每日郵報》10月21日報導說，這項實驗具有深刻意義，會引發(fā)具有挑戰(zhàn)性的哲學問題。英國伯明翰大學（Birmingham University）凱伊?邦格斯（Kai Bongs）教授認為，這項研究不但向人們展示微觀下的量子現(xiàn)象與傳統(tǒng)經驗之間的巨大差異，而且具有開發(fā)超級安全加密通信技術的實際意義。

如果將這種技術繼續(xù)發(fā)展下去會如何呢？既然我們的身體也是由粒子所組成的，這項技術未來能否用來傳送人體呢？假如你人在上海，卻想去巴黎吃頓午餐，那么理論上，量子糾纏在未來可以使之實現(xiàn)。你只需要在上海把自己變成一群粒子，并使它們與巴黎的另一群粒子糾纏。

星際旅行需要時間，而且是不可忍受的時間。傳統(tǒng)認為光速最快，但目前人類實現(xiàn)了量子瞬間傳輸技術的重大突破，量子隱形傳態(tài)研究取得進展，實驗表明量子糾纏的傳輸速度至少比光速高4個數(shù)量級。在量子糾纏的幫助下，帶傳輸量子攜帶的量子信息可以被瞬間傳遞并被復制，因此就相當于科幻小說中描寫的"超時空傳輸"，量子在一個地方神秘地消失，不需要任何載體的攜帶，又在另一個地方神秘地出現(xiàn)。

對于星際旅行來說，未來的星際飛行器可采用量子纏繞的現(xiàn)象實現(xiàn)飛行器的瞬間轉移，而在指定位置被復制再出現(xiàn)。當然，目前的科技還打不到讓物體實現(xiàn)量子化瞬時轉移，但物體都是由原子及次原子組成的，其物質形態(tài)和能量均可量子化，所以未來也許可根據(jù)量子糾纏現(xiàn)象實現(xiàn)星際航行。

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