@ 2012.12.06 , 12:14

首次实现宏观物体间的量子遥传

有的时候很难让人对量子学的事产生兴趣,并不是因为他们不够有趣,而是因为研究量子学的时候,我们需要常常让其中的各种理论充满自己的脑袋,将我们已熟知的现实理论完全抛弃,要做到这一点真是太难了。但这些奇妙的理论常常具有划时代的意义,例如,物理学家们首次实现了宏观物体间的量子遥传。

研究者们目前已经有可以用来传送微量量子信息的工具了。快速量子枪:这并不是星际迷航式的传送,而是传送信息——量子态的信息。量子态的信息将被传到另一处,而并不借助他们之间的空间距离,而是借助量子现象中奇怪的共用联结,这种共用联结可以让两个物体共用同样的量子态,即使两个物体相距几光年,如果你改变了其中一个物体的量子态,就也影响改变了另一个物体的量子态。

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物理学家们用一种实验表明了这种共用联结的存在。他们为一些共用量子态的光量子编号,然后改变其中一个光量子的状态,在二者并无任何信息传递的情况下,这种变化却可以在另一个光量子上被测量出来。目前,研究者们已经在多种粒子间做过实验,光量子间,离子间,甚至两个宏观物体间都被证明有这种联结存在。最近,中国研究者则首次运用共用量子态的一对光量子完成了相距500码的两个宏观物体间的量子遥传。

这真是伟大的发现。试验中的这两堆铷原子,一堆发送信息,一堆接收信息,其工作形式就好像“量子互联网”一般,只是信息不在光纤路由器庞大的网络中传递,取而代之的是两个共用电子态的光量子直接发送接收信息。在某种程度上来说,这已经完成了最初的概念验证,起码在实验室里可以实现这种量子遥传。

而我们现在要做的是想办法建立很多这样的共用电子态的物体队列,好让他们真正的传递完整的信息。要做到这个,我们只要想办法将这些共用的量子态存在的时间延长至零点几秒,在衰减之前就完成信息的传递(听起来容易做起来难)。本文译自 Popular Science,由译者 amor 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

# 量子遥传(Quantum Teleportation,维基):

量子遥传是一种利用分散量子缠结与一些物理讯息的转换来传送量子态至任意距离的位置的技术。量子遥传并不会传送任何物质或能量。这样的技术在量子通信与量子计算上相当有帮助。然而,这方式无法传递传统的资讯,因此无法使用在超光速的通讯上面。量子遥传与一般所说的瞬间移动没有关系,量子遥传无法传递系统本身,也无法用来安排分子以在另一端组成物体。


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