中科大現在可以把一隻螞蟻量子傳輸到另一個地方嗎?

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吹牛者的大嘴可以,傳送到宇宙之外都可以。

未來或許可以,而現在只能傳送這張嘴臉了!變形的嘴臉,象豬一樣的!


一笑貫長天


施鬱

(復旦大學物理學系)

不能,而且在可見的將來都不能。


量子隱形傳態是將某個量子態(目前是極少量的量子比特的量子態)從一個載體粒子C傳到遠方的另一個粒子B,這需要藉助於另外一個與粒子B量子糾纏的粒子A,而A和C在一起。 過程是通過對A和C的局域測量,然後將測量結果通知控制B粒子的人,B粒子被作相應的操作,結果導致B粒子處於原來A粒子所處的量子態。

這是量子隱形傳統,是對於量子粒子的操作。

螞蟻是宏觀世界中的物體,而且作為生物,是很複雜的物體。它是不是可以用量子態刻畫?這個問題還沒有很好地解決。

就算可以用量子態描述,那也是很多很多量子粒子的狀態,而且是束縛在一起的非常複雜的量子態,即使每個粒子是一個量子比特,那也需要2^N-1個複數來描寫,N至少是10^24。如果要用隱形傳態傳這個狀態,首先需要在遠方有同樣多的相同的粒子,我們稱之為B組,而且在螞蟻旁邊也要有另一組同樣多的相同的粒子,我們稱之為C組,C組和B組粒子需要恰當地糾纏。這種程度的量子操控在可見的將來是不能實現的。


物理文化與施鬱世界線


題目這種“厲害了我的國”完全是一種阿Q精神作怪,既不懂量子力學,又喜歡大言不慚。

所謂量子糾纏現象是指一對有糾纏態的量子,把它們分開,分到很遠的距離,甚至無限遠,它們的這種性質也還保留著,它們還是糾纏著,這邊發生了什麼變化,那邊就會同時發生變化。

量子糾纏著的量子只是有一種目前不為人知的傳遞方式,以無比迅捷的速度影響著自己的另一半,人們無法知道這是一種什麼樣的方式,它也不會夾帶人類的私貨,因此被視為這種糾纏並不能攜帶任何信息。

所以所謂的量子通訊並不是用量子來實現量子速度的通訊,而是採用量子的不確定性原理,採用量子分發方式的隱形傳輸,以提高通訊的保密程度,而不是把物體傳送到很遠的地方。

量子糾纏是一種純粹發生於量子系統的現象,在經典力學裡,找不到類似的現象。經典力學是描述宏觀低速狀態下事物的,螞蟻就是一種宏觀事物,怎麼能夠採用量子態來類比呢?

那麼宏觀的物質在未來可以隔空傳送嗎?目前的科幻作品就有很多這方面的描述。

時空通訊認為,當人類文明發展道較高階段時,這種夢想是有可能實現的。

這個設想是基於物質可以分解和重組的理論。

我們知道,世界上所有物質都是由原子和分子組成的,當科學水平非常牛的時候,我們有理由相信可以任意的把物質分解為分子或者原子,甚至基本粒子,通過能量的傳輸,把它們隔空送到很遠的地方,重新組裝,就能復原各種物質,甚至包括生命。

在科幻影視《星際迷航》裡,人的傳輸大概就是採用這種理論。

但這是一個神級技術,只有人類文明發展到二型恆星級文明以上時,才有可能觸及。但願人類不要在發展進程中被天災人禍所中斷。千萬年後,這種夢想或許能夠實現。

但現在就認為這個技術已經可以實現了,真是不知天高地厚。

時空通訊觀點,歡迎討論點評。


時空通訊


不可以。

目前中科大的實驗可以把一個量子態遠程傳輸到另外一個地方,這個在墨子號量子實驗衛星的量子隱形傳態實驗中已經得到了驗證。但現在肯定不能把一直螞蟻遠程傳輸到另外一個地方。

現在能傳輸的是簡單的量子態,這裡所謂的量子態一般來說是光子的偏振狀態——所謂偏振簡單的說就是振動方向,因為光子是電磁波,所以這個振動方向其實就是電磁波的電場的振動方向——我們都知道,電場是一個矢量場,它是有方向的。

而一個光子的偏振狀態,只帶有1個比特的量子信息,這是最簡單的信息。

現在來說一隻螞蟻,從量子信息的角度來說,一隻螞蟻有幾億億萬個以上的原子構成,這些原子的每一個都帶有至少個比特的量子信息,而且這些原子之間相互存在量子糾纏——這些量子糾纏給出了螞蟻的生命形式,所以,這裡面是海量的信息,肯定遠遠超過了10個量子比特的信息。

目前中國科技大學大致能實現10個量子比特之下的量子糾纏,比10個量子比特大的糾纏還實現不了,更傳輸不了。因此你說的傳輸螞蟻這件事情,我估計30年內是做不到的。

生命體的複雜性來自巨量的量子比特的量子糾纏,這個也僅僅是猜想,從理論上來說,這裡面還有其他的結構,因為生命體其實不是原子直接構成的,而是細胞構成,而細胞本身就已經很複雜了,一個細胞裡到底有多少個量子比特?我們現在連這個問題都回答不了,因此現在傳輸細胞是不可能的,更何況是一隻會運動的不可控的螞蟻。對這個問題,我們人類還有很長遠的路程要探索。


瀟軒


以我在這個領域認知的理解,是不可以的。

目前中科大的實驗可以把一個量子態遠程傳輸到另外一個地方,這個在墨子號量子實驗衛星的量子隱形傳態實驗中已經得到了驗證。但現在肯定不能把一隻螞蟻遠程傳輸到另外一個地方。


目前的現狀

現在能傳輸的是簡單的量子態,這裡所謂的量子態一般來說是光子的偏振狀態——所謂偏振簡單的說就是振動方向,因為光子是電磁波,所以這個振動方向其實就是電磁波的電場的振動方向——我們都知道,電場是一個矢量場,它是有方向的。

而一個光子的偏振狀態,只帶有1個比特的量子信息,這是最簡單的信息。



傳輸螞蟻

現在來說一隻螞蟻,從量子信息的角度來說,一隻螞蟻有幾億億萬個以上的原子構成,這些原子的每一個都帶有至少個比特的量子信息,而且這些原子之間相互存在量子糾纏——這些量子糾纏給出了螞蟻的生命形式,所以,這裡面是海量的信息,肯定遠遠超過了10個量子比特的信息。

生命體的複雜性來自巨量的量子比特的量子糾纏,這個也僅僅是猜想,從理論上來說,這裡面還有其他的結構,因為生命體其實不是原子直接構成的,而是細胞構成,而細胞本身就已經很複雜了,一個細胞裡到底有多少個量子比特?


我們現在連這個問題都回答不了,因此現在傳輸細胞是不可能的,更何況是一隻會運動的不可控的螞蟻。對這個問題,我們人類還有很長遠的路程要探索。


總結

目前中國科技大學大致能實現10個量子比特之下的量子傳輸,比10個量子比特大的糾纏還實現不了,更傳輸不了。因此你說的傳輸螞蟻這件事情,我估計現在是做不到的。


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人人都是架構師


答案是根本不可能,甚至在可預見的未來都做不到這樣的事情。

1.首先,我們先來了解一下什麼是量子糾纏。它是指對於某些特定狀態的粒子而言,即使它們已經在空間上分離了,但是不管它們相隔多遠,它們之間仍然存在著某種神秘的聯繫。如果能利用量子的這種特性來傳輸信息,那就是量子傳輸通信。其實量子糾纏速度從理論上來說應該是超距反應,也就是“不管多遠都能不用時間地到達”,就像科幻小說中的“超時空傳送”。



如果真的可以通過把螞蟻通過量子糾纏傳輸到另一個地方,那這種傳輸是不需要時間的,這是人類從來未有過的壯舉,這意味著人類掌握了類似神話中天庭神仙的瞬間移動技術,也意味著人類已經無所不能。但其實這難度非常大,甚至不可能實現,請看分析:

2.螞蟻比基本粒子大無數倍。可能人們感覺螞蟻那麼小,傳遞個小螞蟻有什麼困難的。其實目前量子隱形傳送的水平還僅僅停留在單個粒子上,連一個原子都傳送不了。你知道一個微觀粒子和螞蟻的物質量差別有多大嗎? 我形象地計算一下,方便題主直觀理解。我們按照電子1×10∧-15m的半徑為例,螞蟻的直徑大概在數量級上是毫米級別,大概是1×10∧-3m,微觀粒子的大小和螞蟻差了12個數量級,是百億倍的差距。



螞蟻的質量按照50mg計算,也就是5×10∧-5kg,而電子的質量約為9.1×10∧-31kg。螞蟻的質量比電子質量高出了26個數量級。

而目前傳遞單個基本粒子的信息還沒有完全實現,傳輸比基本粒子大百億倍的原子更是遙遙無期,更不要說像螞蟻這樣由無數的原子組成的宏觀物質了。

3.量子糾纏不能傳輸物質。量子糾纏傳遞的僅僅是基本粒子的狀態信息,再通過在另一個地方利用接收這些狀態信息重新組建這個物體。物質本身也並沒有傳送,只是重新組建起來另一個一模一樣的物質,並且這個物質還是有生命的,而人類目前連生命是如何產生的還根本就不知道。



中科大目前在量子糾纏方面的研究的確是世界首屈一指,目前能達到的量子加密通信和單粒子隱態傳送就已經是世界頂級的技術水平了,分子級別以上的物質傳送在可預見的未來都很難完成,更何談螞蟻。


科學探秘007


對於量子力學,量子傳輸和量子糾纏等概念,我們不應該過分解讀,也不應該僅僅憑藉自己主觀臆斷的想象下結論。對於量子概念,有一點是肯定的,只要涉及到信息的傳輸就不可能超過光速。

而中科大的量子傳輸,信息傳輸過程仍舊遵循經典物理,傳輸速度仍舊是光速。所謂的“把一隻螞蟻傳送到另一個地方”(也就是我們所說的瞬移),也並不是真的傳輸,簡單說,就是提取到螞蟻的量子信息,然後把信息傳輸到另一個地方,再進行重組的過程。

而量子的不確定性決定了,即使一隻螞蟻的複雜程度也遠遠超乎我們想象,完全複製一隻螞蟻的量子信息是不可能的,起碼目前不可能,即使在未來,也需要超強的計算機來進行復制。

而量子傳輸目前也只是一種前瞻的概念,未來有可能實現。不只是中科大不可能做到把螞蟻傳送到另一個地方,任何組織機構都不可能做到。

而目前量子力學在實際生活中的直接應用也有很多,比如我們經常用到的CPU就有量子科技在裡面。而我國的量子通信衛星主要是研究量子密鑰分發系統的,利用了量子糾纏的特點,並不像某些人所說的“超光速傳送信息”!

所以,問題的重點是我們需要對量子力學和量子傳輸有一個基本的瞭解,而不是想當然地認為怎樣,更不能誤讀我國對量子力學的研究!


宇宙探索


中國第一顆量子通訊衛星“墨子”在CCTV頻道的發射直播中,有采訪墨子的研發設計師中科院院士,對量子態傳輸做了解釋:理論上可以傳輸任何物質包括生命(包含情感和記憶),並對原理做了解釋,原話是把人還原成最原始的物質(量子態的小球),通過量子糾纏傳輸後再還原出來,還原後和原來一模一樣記憶和情感都還在,和傳輸前沒有任何區別。沒有公開的是:目前國內已實現小體積物質量子態量子傳輸,空間包裹傳輸(類似於哆啦A夢的可以掏出無數東西的肚兜,目前有生命的及大物質態不行)。


你暮叔


古希臘數學家阿基米德曾經說過一句著名的話:給我一個支點,我就能撬動整個地球。

這句話理論上是正確的,槓桿原理確實有如此強大的力量,然而從現實的角度來說,這是根本不可能的事情。

通過量子態隱形傳輸技術將宏觀物體從一個地點傳遞到另一個地點,也是同樣的道理——原則上的確是可行的,然而在現實中根本就做不到。

不過,這兩者之間也的確存在一個差異,那就是宇宙中不存在“絕對剛體”,所以利用槓桿撬動地球永遠都做不到;而利用量子傳輸技術傳遞宏觀物體只是目前做不到,未來是能夠實現的。

至於現在為什麼做不到,中國的“量子之父”——中科大院士潘建偉對此作出過解釋:因為目前的電腦配置不夠!

在“2017金華髮展大會”上,潘建偉院士也描述過利用量子傳輸技術來傳輸人體的理論。

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科學矩陣


目前能做的是將極少量的量子態的信息從A地“傳送複製”到B地,對於一個宏觀生物——螞蟻來說,雖然相較於人類,它體型很小,但細分的話,它依舊複雜的很,正如同即便現代科技很發達了,也造不出來一片樹葉。

所以,量子隱形傳態目前辦不到這一點,並且在今後相當長的一段時間內也辦不到。

目前傳態只能傳一個量子態的信息,當然,傳態傳的是狀態,而非粒子本身,只是在另一個粒子上擁有與之前被傳態的粒子的相同狀態,就是出現了兩個相同量子態的粒子。

這與科幻電影中,《星際迷航》中直接傳送一個人不同。

另外,由於量子態的不可克隆性以及量子力學中的不確定性原理,這導致了我們無法提取原量子態的所有精確信息,並且依然還要藉助於經典信息的傳輸渠道。

當然,科技的發展是迅速的,現在雖然只能傳送一個量子態,假以時日就能以量級增長,也許200年內就可能實現將一個物品從A地傳送到B地了呢。

本回答由一枚遊戲科幻迷原創,感謝點贊關注,我們一起科幻想象、暢遊宇宙!予人玫瑰,手有餘香!


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