[科普中国]-科幻电影中的“瞬间移动”有可能实现吗？

在很多科幻电影中，我们能看到将人瞬间传送到另一个地方的场景。一去十万八千里，费时几乎为零，听起来就很酷啊。那么，在现实生活中，这个场景能实现吗？“瞬间传送”有没有什么可靠的技术支持呢？什么是瞬间移动？简单地说，瞬间移动是指将物体传送到另一个空间，或者自己本身在一瞬间能移动到他处的现象与能力。瞬间移动对于大家来说并不陌生，它经常出现在科幻作品当中。20世纪30年代，美国作家查尔斯·福特在就曾解释过瞬间移动，他认为可以通过电场进行瞬移，或是某种未知的场；柯南•道尔的《分解机器》中也曾设想用一台机器将一个人分解后重新在其他地方装配起来；去年上映的电影《星际迷航3》中描述的的瞬间传送系统，是用仪器将人通过无线方式发送到某处，然后再重新组合起来。“量子瞬间传送”技术那么，现实生活中我们有没有什么技术，可以实现瞬间移动呢？1982年，法国物理学家艾伦·爱斯派克特和他的小组成功地完成了一项实验，证实了微观粒子之间存在着一种叫作“量子纠缠”的关系。“量子纠缠”最初是由爱因斯坦提出的，他认为，即便相隔很远，两个处于纠缠状态的量子（之间并没有任何常规联系）一个出现状态变化，另一个几乎在相同的时间出现相应的状态变化。“量子纠缠”由此为“瞬间传送”的理论基础。1993年，IBM公司由查尔斯·班奈特领导的小组进行了EPR实验。科学家们使用A、B、C三个原子，任务是把A的信息传送给C。 第一步，是在B和C之间建立纠缠关系；第二步，A与B建立联系， A的信息会转移到B；第三步，由于B和C是最初纠缠的，因此A的信息现在已经被转移到C了。注意在这一过程中，原子A内的信息已经被销毁，同时A并没有移动到C所在的位置，而B和C的距离在理论上可以无限远。最近几年的相关研究成果，让大家兴奋起来。2015年2月，中国科技大学潘建伟团队实现“多自由度量子体系的隐形传态”的成果被发表在《自然》杂志上。他们进一步发展了“非摧毁性的测量技术”，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。同年，英国《每日邮报》报道，美国国家标准与技术研究所的量子光学专家马丁·史蒂文斯和相关研究人员成功地将一束光在光纤中“瞬间传送”了大约100公里的距离。现实生活中的“瞬间移动”能实现吗？以上这些研究成果好像让瞬间移动成为一件可以预见的事。不过，理论是美好的，现实却是非常麻烦的。首先，我们必须知道虽然现在在光子、原子等层面已经实现了量子隐形传输。不过其传输的是粒子的量子态，而不是粒子本身。 “量子隐形传态”并不会传送任何物质或能量，它与我们一般所说的瞬间移动没有关系，它既无法传递系统本身，也无法用来安排分子以在另一端重组成物体。另外，人体是一个庞大的系统，我们拥有着数以亿计的细胞与分子、交错的神经网络以及信息与意识不断的交换输出。但如果我们想依托上述的技术原理实现瞬间传送，就需要将人体进行拆分，得到里面的原子的状态，然后再传送到另一个地方用新的原子进行重组。这里面存在几个问题，根据不可克隆原理，我们不可能构造一个能够完全复制任意量子比特而不对原始量子位元产生干扰的系统。也就是说，想要制造一个新的你，就必须毁掉本体。但若将原本的你毁掉之后，你就必须在极短的时间内完成传送，不然你就会死去，最后在目的地重组的也是一个已经死去的你。而且，通过仪器来扫描-传送-重组人体，就必须要对本体进行测量，因为是仪器就会有误差，何况它要精准地记住3.5×1027个原子（一个体重为70千克的普通成年男性身体所包含的原子量）信息和位置。因此，如果重组时有些信息传送出现偏差或者错误，那么重组后的“你”还是“你”吗？所以，想要在现实中实现瞬间移动，可能性非常的小。当然，当初还有人信誓旦旦地说，人类永远制造不出比空气重的飞行器。但这并没有阻挡飞机的诞生。作者/艾星雨；审稿/高佩雯 中科院物理所物理博士文章由企鹅科学和科普中国联合推出转载请注明来自“科普中国”