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【石家庄日报】“隐身穿越”或成现实 我国量子瞬间传输研究获世界性重大突破

时间:2015-03-09 02:19:12 来源:石家庄日报|

据《科技日报》报道, 如果你能拥有一项超能力,你会选择什么?相信“瞬间移动”会是不少人儿时的梦想。这种超能力在物理学上并非不可能。如果我们能够对构成物体的每一个粒子进行测量,然后在目的地用同样的粒子完全复制其状态,就可以得到一模一样的物体。如今,中国科学家在这项技术上取得了重大突破。
  
  今年2月26日,《自然》杂志发表封面文章,介绍了中国科技大学潘建伟项目组的“多自由度量子体系的隐形传态”研究。通俗地说,这一技术可以让科学家在异地瞬间获知粒子状态,从而开启了瞬间传输技术的大门。

  5日,潘建伟用一个比喻解释了这项研究:“从合肥带到北京一个保险箱,钥匙忘带了。于是我请合肥的同事测量一下钥匙,告诉我;我在北京复制它。”

  理论基础:量子纠缠

  要想弄清楚“量子隐形传态”的原理,就绕不开“量子纠缠”的概念。量子纠缠是指相距遥远的两个量子所呈现出的关联性。科学家早就发现,处于特定系统中的两个或多个量子,即使相距遥远也总是呈现出相同的状态,当其中一个量子状态改变时,其他量子也会随之改变。

  潘建伟教授的项目组2013年测出,量子纠缠的传输速度至少比光速高4个数量级。这就是量子隐形传态的理论基础。在量子纠缠的帮助下,带传输量子携带的量子信息可以被瞬间传递并被复制,因此就相当于科幻小说中描写的“超时空传输”,量子在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方神秘地出现。

  技术突破:非摧毁性测量

  但想测量光子,再让远方复制,就麻烦了。由于太小,光子“一触而溃”,再精细的测量也让它面目全非。不过科学家有办法:1997年,采用间接的“量子纠缠”技术,一个光子的偏振状态被瞬间转移到远方。中科大进一步发展“非摧毁性的测量技术”,从而首次让一个光子的“自旋”和“轨道角动量”两项信息能同时传送。好比一瞬间,合肥的孙悟空崩溃了,北京出现一只具备孙悟空身高和体重的猴子。

  《自然》同期配发评论称:“该实验为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步,并可以作为未来量子网络的一个强大的基本单元。”审稿专家认为实验“绝对新颖、重要,处于量子光学和量子信息领域的最前沿,可认为是一大成就”。

  石家庄日报2015-3-7

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