第一百二十五章 量子隐形传态那些事儿（下）

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1935年，爱因斯坦、波多尔司机和罗森提出了一个非常著名的思想实验。

后人用他们的首字母称为epr实验。

这个实验指的是可以制备两个粒子a和b的“圆”态，使得在这个状态中两个粒子的某个性质（如电子的自旋角动量、光子的偏振）相加等于零，而单个粒子的这个性质不确定。

这样一对粒子称为“epr对”，属于量子力学中的“纠缠态”。

最早epr实验的目的其实是为了辅证爱因斯坦自己的观点，但神奇的是在1980年，阿斯佩克特等人做了epr实验，确定了epr现象竟然是一个真实的效应。

这也是很多爱黑孜孜不倦反复鞭尸的黑点，

然而他们完全忽略了如果只关心量子力学测量的结果，那么epr关联并不会超光速传递信息，这个问题只会做把波函数当成是物理实在的时候才会发生。

话题回归到epr现象。

而正是基于epr现象被实锤为真，这才有了量子隐形传态的实验基础。

众所周知。

量子隐形传态的基本思路是这样：

让第三个粒子c跟b组成epr对，而c跟a离得很近，跟b离得很远。

让a跟c发生相互作用，改变c的状态，于是b的状态也发生了相应的变化。

这时a和c这个两粒子集合的状态有四种可能，分别对应00、01、10、11四个字符串。

b的状态也相应地有四种可能，每一种可能都跟a最初的状态（即你想传输的目标状态）有一定程度的相似之处，可以通过某些量子力学的操作变成目标状态。

对a和c的整体做一次测量，a和c就随机地突变到了00、01、10、11这四种状态中的某一个上，b也突变到了相应的状态。

现在你得到了一个两比特的字符串，00、01、10或11，你可以把它理解为一个密码。

把这个密码通过经典的通讯手段（比如电话、光缆）告诉b那边的人，对b按照密码进行操作，就得到了a最初的状态。

而这个实验的粒子就光子，整个实验就是量子隐形传态的概念。

并不复杂，也很好理解。

而说道量子隐形传态，就不得不说一个误区。

那就是许多人把量子隐形传态当成了瞬间传输，不花时间就能传输到无限远处。

然后高呼这样就推翻了相对论，爱因斯坦就是个辣鸡，民科赛高！

还有人以为凭这一招，信息传播速度就可以超光速，我们可以跟光之国的迪迦即时通话聊大骨熬汤应该加多少盐。

这是完全错误的。

通过测量让各个粒子的状态突变确实可以不花时间，但是光凭这一步是无法得到目标状态的。

为了知道对b要做什么操作才能得到目标状态，必须把那个两比特的字符串传过去，这就要通过经典的通信。

而经典通信不能超过光速，所以量子隐形传态不能超光速。

因此它并没有违背相对论，爱因斯坦依旧是那个yyds。

目前本土世界的量子隐形传态是在1997年实现的，当时潘建伟在奥地利因斯布鲁克大学的塞林格教授组里读博士。

他们在《自然》上发表了一篇题为《实验量子隐形传态》（可以搜“epertalquantuteleportation”）的文章，潘建伟是第二作者。

这篇文章后来入选了《自然》杂志的“百年物理学21篇经典论文”。

跟它并列的包括伦琴发现射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现dna双螺旋结构等等，这个阵容强大得吓死人。

这篇文章在相关领域的重要性，差不多类似于平安格勒战役对二战的贡献吧。

如果关注科研信息比较多的同学，应该记得15年有这样伊泽消息：

中科大潘建伟项目组实现量子瞬间传输技术重大突破。

这项成果后来被英国物理学会评为2015年度十大物理学突破之首，被中国科技部评为2015年度中国科学十大进展之首。

没错，同样是潘帅。（也是本扑街的恩师虽然后来我转投高能物理去了）

1997年潘建伟实现的是单个光子的单个自由度的量子隐形传态，2015年实现的是单个光子的多个自由度的量子隐形传态。

所以那些说华夏官方物理无人才的真的是又蠢又黑。

视线再回归量子隐形传态。

华夏的《老子》有句话，叫做‘道生一，一生二，二生三，三生万物’。

如今本土量子隐形传态可以说已经实现了道生一和一生二二生三，但离三生万物的距离还有非常非常之远。

因为这个‘万物’实在是太大了。

12克碳原子是1摩尔，即6010个。

人的体重如果是60公斤，就大约有5000摩尔的原子，也就是31027个。

描述一个原子的状态按十个自由度来算吧。

那么要描述一个人，就需要1028量级的自由度——不理解自由度概念的鲜为人同学们可以把这个词换成钱。

不过一件事最难的就是踏出第一步，如今科研领域已经完成了道生一这个最困难的问题，剩下的就是全心力的研究了。

按照正常情况来说。

人类还需要2-300年左右才有可能实现百公里级的空间传送，行星级空间传输可能需要5-800年。

但如今大莫界出现的这个传送阵，却很可能令兔子们在这方面提前有所突破！

因此对于这次传送阵的尝试，大本营方面在得知指挥部将通过车队输送设备后，也表现出了非常重视的态度。

不但调来了华南地区最为精密的远程光粒子接收器，同时还紧急调运来了超级数用计算机“周脾”。

按照指挥部的安排。

这次曾谷成团队的主要测量任务如下：

首先是通过纠缠原一对纠缠粒子，将一个未知态的光子与传送阵外发送者的光子进行测量。

接收光子的叠加态坍缩，显示出与发送者的量子自由度相反的状态，也就是进行联合测量。

正常情况下，联合测量的结果需要通过传统信道才能发送。，

但考虑到传送阵周围绝无可能有机会铺设光缆，因此物理小组这次将远程单光子源进行信息交汇。

用最通俗易懂的话来解释就是：

测试人员携带一个高精效的纠缠原，通过六光子纠缠态在传送阵中定位两个点，同时假借搬运货物的机会将另一个贝尔态观测环通过分发形式放置在阵法中。

然后通过场外的设备协助，确认传送阵到底是不是通过量子隐形传态或者类量子隐形传态原理运行的。

如果不是，那么相关研究就会非常困难。

就像此前提到过的，‘道生一’是最难的一步，无论这个道是哪种道，生的是啥，都会非常困难。

但如果能确认大莫界传送阵法的驱动方式和量子隐形传态有关

别忘了，一开始曾谷成他们就测定过。

大莫界的gk极限值和地球所在的宇宙可是一致的，也就是说光速是一致的。

那么接下来的研究就会方便很多了。

虽然依旧可能需要很长很长的时间，可能会遇到很多很多的问题。

但起码不是走一条从未走过的路，不需要从荒原上去拓路。

或许是出于某种未知的期待，这次收集传送阵信息的任务被核心层取名为：

九章！