人類的「瞬間傳送」：利用量子糾纏，百年之內可實現？

編者按：本文編譯自英國衛報原題為「Teleportation: will it ever be a possibility?」的文章。

單看《星際迷航》，有許多問題需要回答。比如Phaser相位槍、曲速引擎（Warp Drive），這些概念不怎麼合理，它還介紹了流行的概念「Teleportation」（隱形傳輸、量子傳輸、瞬間移動、心靈傳動），當我們走進巨大的掃描器，就會發現自己已經到了另一個地方，意識、身體和靈魂全都轉移過去。

如何完成的？從理論上講有兩種辦法：在X地點進行物理解構，然後在Y地點重建，這是一種辦法；或者將某個人轉化為數據，然後發送，再轉化為物質，就像有機傳真機一樣。

真的不可能實現嗎？1993年，6名科學家組成一個團隊，他們試圖證明完美的瞬間移動是可能的，或者說，至少與物理定律並不違背。最近，美國中國的科學家開始嘗試。中國科學家可以將光子瞬間傳送到300英里外的衛星，傳輸時用到了「量子糾纏」現象。為什麼會出現「鬼魅般的遠距作用」(spooky action-at-a-distance，這是愛因斯坦說的)？說起來蠻簡單，就是匹配的光子可以同時擁有相同的狀態，即使相隔很遠的距離也沒有關係。改變一個光子的狀態，另一個也跟著改變，二者之間找不到任何聯繫。

科學家正在研究，看看能否有辦法利用這種現象傳輸信息，在兩個糾纏的粒子之間傳輸。科學家還發現，可以用第三個粒子與原粒子中的一個糾纏，操縱遙遠粒子的狀態。

未來，我們可以利用這一原理搭建「量子互聯網」，它更快、更強、不可能被黑，這種互聯網會給人類帶來巨大影響。如果想將人傳送到辦公室，抱歉，現在的科學還做不到，那是一個很遙遠的目標。

人類還在研究如何讓光子實現遠距傳輸。假設人類找到其中的奧秘，知道如何遠距傳輸原子，然後分子，那麼要記錄並傳輸的數據將會達到不可思議的容量。Michio Kaku是一名樂觀的物理學家，他認為在未來10年里，人類就可以讓分子實現遠距傳輸。即使只是一個大腸桿菌，也包括大量原子，是多少呢？將9乘以10，然後算出90的10次方，相當於32萬億個，比宇宙中星星的數量還要多31.2萬億個。

萊斯特大學曾經發布一份報告，討論一個有趣的問題：如果要將一個人遠距傳輸，到底需要多少計算力呢？在傳輸過程中，先要將細胞變在數據，相當於10的42次方乘以2.6比特，也就是說在2.6後面加42個0。

要傳送如此多的數據，需要超寬的帶寬，還要10萬億千瓦時的電力。如果想將某個人遠距傳輸，需要的電力相當於100多萬年英國全電電力供應量之和，而且還要花4.8乘以100萬再乘以100萬年的時間來傳輸，比宇宙存的時間還要長350000倍。

即使真能等這麼長的時間，人可能也無法在傳輸過程中生存下來。如果我們將人類最先進的3D印表機、材料和掃描儀拿出來，也沒人辦法完完整整「重新生成」一堆牛糞，人類比牛糞複雜很多，有神經元、有記憶、有思想或者個性。

既然如此，為什麼不發一個複本呢？如果一個你出現在Y地點，那麼X地點的你會怎樣？原地點的你會不會被摧毀？如果真是這樣，哪個頭腦正常的人會測試這樣的機器？

儘管如此，Kaku認為這些問題是可以解決的，遠距傳輸人類也許可以在大約100年內實現。他認為遠距傳輸機器的工作原理就像超高清MRI掃描儀，精準度達到一個像素一個原子的等級。

在傳輸數據時，Kaku認為可以用X線傳輸，它的波長很短，頻率很高，傳輸的數據比普通光纖多100萬倍。你的數據會加密，然後射向太空，在衛星網路之間彈跳，然後進入世界另一端的量子計算機，再讓它組裝還原。原來的你怎麼辦？Kaku迴避此問題。在未來10年內，人類如果真能傳輸簡單的分子，那麼接下來就要傳輸DNA。

既然有如此多的數據要處理，還要粉碎如此多的原子。為什麼不放棄「分解組裝」的瘋狂想法，乾脆用更快的速度遠距離傳輸物質呢？

也許時空扭曲就是遠距傳輸的一種方法。不知道你有沒有聽別人打過這樣的比方，拿一張紙，如果想將兩個較遠的點連接起來，只需要將紙折起來就行了，相當於將時空按點對點摺疊，創造一座「愛因斯坦羅森橋」（Einstein Rosen Bridge）。聽起來合理，但是這樣的設備仍然只是一種設想，而且還與黑洞有關，它有一個缺點：需要將人體拉伸，拉成一條線，寬度相當於一個原子，然後才能傳送到其它地方。

於是大家又提出其它方法，比如用等離子束傳輸，從理論上講，將你從倫敦傳到悉尼只要一分鐘。或者可以使用更「傳統」的媒介將人傳過去，這種媒介類似NASA EmDrive一樣的東西來驅動，通過「扭曲時空泡（warp bubble）」將人類傳過去，時空泡，速度比光還快。

阿庫別瑞提到了「扭曲時空泡」的理論，1994年發表，它需要數量驚人的能量，才能讓空間發生膨脹和收縮，以便產生一個「扭曲的時空泡（warp bubble）」，讓飛船在它裡面超光速飛行。讓空間和時間充當推進物，推動飛船在泡泡里穿行，這就如同踏上一部自動扶梯。

遠距傳輸可能有點太遙遠了，也許人類會再一次成為想像力的受害者：想到並不一定意味著能做到，或者應該去做。

編譯組出品。編輯：郝鵬程

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