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量子傳輸——解決春運難題的終極手段?

又到了一年一度的「春運」季,怎樣回家成為無數漂泊異鄉遊子的難題。春節「回家難」問題早已有之。然而在現在的經濟、科技條件下,專門為春節的人流高峰預備好大量額外運力是不現實的,可以預料到春運難題還會存在相當的一段時間。欲歸家而不得時,相信很多人都幻想過自己擁有「瞬間移動」能力、超越時空界限回到溫馨的家。而現實中最接近「瞬間移動」的技術,就是我們今天的主角——量子傳輸。

說到量子傳輸,就不得不提到愛因斯坦等人在1935年提出的假設「量子糾纏」。具體來說,如果多個粒子組成一個系統,系統中的粒子們就會互相影響——如果一顆狀態發生變化,另一顆狀態也會跟著變化。類似一座山中幾隻獨立的老虎,一隻虎的活動發生變化,即使它和其它虎並不謀面,別的老虎也會受影響,好像有一股幽靈般的力量籠罩了它們。

這種奇妙的關係可以運用在數據傳輸上。若將蘊含著大量信息的光子(一種電磁作用的媒介)進行拆分,並將其中一個光子A傳輸到特定位置,那麼只要知道光子A的狀態,自然就可以推測出另外一個光子B的狀態,即使光子B並未傳輸。好像在虎山中,拍攝到老虎A,就可以通過分析了解到未曾露面的老虎B了。利用這種方法,可以實現極為高效、安全的傳輸,信息幾乎不會在傳輸過程中發生任何損耗。2009年,中國科大、清華大學聯合研究組利用這一理論,成功將信息傳輸了16公里。

而如果進一步,把針對信息的傳播轉換為物質的傳輸,甚至人類本身的傳輸呢?

科學家們早就注意到這種可能了。人雖然比信息複雜的多,但歸根結底也是由粒子組成的。如果在A地把人拆分成一個個微小的粒子,像傳遞信息一樣,將這些粒子分別傳遞到B地,就能在B地獲取這個人在這一時刻的全部信息。此時只要於B地根據這些信息重新「組裝」出這個人,不就相當於此人從A「瞬間移動」到B了嗎?

理論上說,從信息傳輸到物理傳輸之間沒有本質的隔閡,最核心的傳輸途徑問題早已解決了。物理學家加來道雄(Michio Kaku)甚至樂觀地宣稱瞬間移動只是「時間問題」。然而事實真的如此嗎?

技術方面,確保傳輸過去的信息能100%組成一個正確的人,而非科幻片中恐怖的「變蠅人」,還需要大量的研究和實驗。而即使這個技術問題解決,倫理學家還需要花時間論證,由「信息」重組而來的人,究竟是原來那個人,還是一個全新的克隆人?

考慮到民眾對轉基因食物等已經比較安全的新技術都有所抵觸,觸碰到倫理學新界線的量子傳輸即使能夠成熟,恐怕也很難在短時間內推廣。不過可以確定的是,當量子傳輸普及時,不僅是春運,一切涉及到運輸的問題都能得到根本性的解決。

動漫中具有瞬移能力的白井黑子

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