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中科大首次成功实现“单光子多自由度量子隐形传态”
时间: | 2016-02-29 | 编辑: | 【 【打印】【关闭】

 

    西方科幻电影中不乏“超时空转移”的吸睛情节,而中国古代志怪小说《聊斋志异》中也描述过崂山道士教习“穿墙术”的有趣故事。现实中这样的场景真能上演吗?中国科技大学潘建伟团队2月份公布的一项突破性研究,似乎让这一话题又热了起来。

    从理论上来说,一个粒子所有的性质都可以通过量子纠缠传到很远的地方。这便是1993年美国科学家贝内特等人提出的量子隐形传态的概念,即通过光子等基本粒子的量子态携带信息,然后利用两个粒子在遥远距离上的诡异互动,将信息传送到接收地点进行复制。

    1997年,奥地利物理学家塞林格的团队首次在实验中传送了一个光子的自旋,当时潘建伟作为塞林格的学生,也参与了这一项目。此后,原子自旋、相干光场以及其他的单个量子态也相继被成功传送。但是,所有这些实验都局限于基本粒子的单一自由度的传输——只是把粒子的某一个性质“转移”到了另一个粒子上,而其他的性质却被破坏了。

    时隔18年,中科大的团队研发出“非摧毁性的测量技术”,首次实现单光子多自由度量子隐形传态——同时传送了单光子的自旋和轨道角动量两项信息。量子隐形传态是构建量子通信和量子计算系统最关键、最基础的“砖石”,而这项最新成果则将相关技术提升到了一个新的水平。

    至于人或者物体的“瞬移”,显然仍属于科幻范畴。且不说做到完美的无损复制有极其苛刻的技术难度,单是“使用不同原子异地重建的我,还是我吗”这个哲学命题,就已经让人“细思恐极”了。
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