量子傳輸是真的嗎?它到底是什麼?它和經典傳輸有什麼不同?

2021-02-08 量子貓

傳送術一般出現在科幻題材中,它把一個人瞬間傳送到另一個遙遠的地方。但關於在一點是如何做到的,科幻通常都不會給你詳細解釋,但總的來說就是,把一個人以數據的方式傳送到接收方,在原來的地方消失出現在意個新的地方。現在看來,科幻中的內容似乎要實現了。

那我們就來看看量子隱形傳輸到底是什麼?

量子隱形傳輸其實就有點像經典的複印,比如說我給你一個複印機,然後給你一張紙,這張紙上面寫了一段話,你要把它複印下來了,無非是你打開複印機,然後你把這張紙放到複印機上面,按一下複印機的按鈕,複印機就把它複印下來了,這個是經典的複印。

量子隱態傳輸其實也有點類似,就是說我給你一個叫量子的東西,比如量子態的一個電子,當然一個電子比較複雜,比如它有自旋,位置和速度,然後我要把這個狀態完全的拷貝到另外一個狀態中去,這個當然就是量子拷貝。

但是在量子力學裡面有一個神奇的定理,就是叫做量子不可克隆定理,也就是說當你拿到一個量子態之後,你是不能看他的,因為根據量子力學,你看它了以後你就會破壞他,也就說觀測會影響量子態。

既然你不能看它了,你怎麼把它完全克隆?

所以在量子力學裡面可以證明一個非常強大的定理,就是沒有辦法把一個東西克隆,但是量子不可克隆定理只是說我不能把一個東西完整的拷貝到另外一個東西上面去。雖然這是一個定理,但它並不妨礙我先把這個東西破壞掉,然後再把它的狀態一模一樣的再用另外一個東西實現出來。

你把原來東西破壞了,這個是可以做到的,所以量子隱態傳輸其實就是這麼一個東西,這種情況下量子力學是允許的,當然我把一個東西拷貝後,再破壞原來的東西,最後把它送出去,這就是量子隱態傳輸定義。

那麼量子隱態傳輸跟經典傳輸有什麼類似?

我們通常用經典的方式,就是把經典的狀態一模一樣傳出去,比如說把這篇文章弄成莫斯密碼,再傳到你手裡面,然後你再用你的手機把它顯示出來,這就是經典傳輸。

量子傳輸也是這樣,我把我這邊的量子態,通過一種方式原原本本的傳送給你,當然我原來的量子態被破壞了,你得到我原來的量子態,然後你再用一個機器把它原原本本放出來。

所以量子傳輸和經典傳輸(量子通訊和經典通訊)的不同點是什麼?

我給你的是量子的狀態,而我必須把我原來的東西給破壞掉,而經典通訊不需要,比如說我給你寫一封信,你收到這封信,然後你用你的工具把它閱讀出來,但是我在信箱裡面,我的原件是原原本本保留的。

量子傳輸不是這樣,我在我的郵箱裡面,原來的信已經被破壞掉,徹底破壞掉,我完全讀不出來了,但是你可以收到原來一模一樣的信息,然後你用你的方法把它讀出來。

雖然現在的量子理論上可以用來實現科幻中的概念,然而,對於任何實際的應用都差得很遠,科學家們到目前為止只也只能傳送單個粒子。但不排除隨著科學的發展,我們有一天能實現科幻中的概念。

相關焦點

  • 瞬間傳輸 量子隱形傳態有多神奇
    >   雖然科幻電影中人的「瞬間傳輸」還是個夢,但中國科學技術大學潘建偉、彭承志團隊已經實現了地面與量子衛星「墨子號」之間量子態的「瞬間傳輸」——量子隱形傳態和量子密鑰分發。舉個形象的例子來說,一家人有兩個兒子,有一定家產,假定折合為1000萬元。某天,兩人的父親去世了,兩個兒子開始分家產,每人拿的錢是不確定的。小兒子拿錢多少,取決於大兒子拿錢多少,信息儲存在他們拿錢的和為1000萬元上,他們各自拿錢的量就是糾纏的。當然,這種情況屬於經典關聯,可以用來幫助理解量子糾纏。其實微觀情況更有意思,量子糾纏還會破壞這種經典的因果關聯。
  • 實力打臉: 量子隱形傳輸與 「瞬間移動」 毫無關係
    但是,量子隱形傳輸是否會帶來其他令人意想不到的裨益?未來,我們真的能利用它在一月一個寒冷的早晨實現「瞬間移動」嗎?我們何時能夠利用量子隱形傳輸技術實現「瞬間移動」?非常抱歉給出的答案令大家失望,但是,事實是,這種「科技幻能」將永遠不能實現。
  • 量子傳輸的倫理悖論,《星際迷航》的人體傳輸後你還是原來的你嗎
    電影《星際迷航》裡人類可以通過量子進行隱態傳輸,瞬間出現在另一地點,動畫片《哆啦A夢》裡的任意門可以瞬間到達任何地點。人類對於瞬間移動的幻想從未停止,大量的科幻和神話作品也一直有這方面的超能力存在。人類總是一步步地逐漸實現著夢想:照亮黑夜的電燈、高空飛行的飛行器、千裡之外面對面溝通的視頻通話等等,那麼瞬間移動能實現嗎?
  • 量子到底是什麼?它有什麼用?
    虛假廣告引發從小娃娃到大企業這麼高興趣的量子到底是什麼?它有什麼用?我國現在處於一個什麼樣的階段?這就是我想跟大家分享的內容。 什麼是量子量子是物質和能量最基本的單元。我站在講臺上,有燈光照過來,光有最小的不可分割的單位,它的能量非常小。一個40瓦的燈泡,一秒鐘可以放出萬億億個光子,即1020個光子。
  • 量子通信與傳輸能給我們帶來什麼改變?
    不錯但這一過程傳輸的並非信息而是所有不確定情況的概率,就如你通過糾纏態的一對粒子(A與B)將C粒子的量子特徵傳到B上,不過它傳輸的僅僅是改變這一情況,而改變後例如能產生10種不同的結果,這時候每種結果的概率都是相同的10%,也就是不確定的,而不確定在信息的傳播中屬於隨機字符串,隨機字符串的信息量為零。
  • 如果「量子傳輸」一個人,轉移的是肉體還是靈魂?
    傳送機瞬間就能將人或物體轉移到千裡之外,下班再也不用擠地鐵了事實上,量子隱形傳態傳送的是一個粒子的量子態,它利用量子糾纏將粒子的未知量子態精確傳送到遙遠的地方,而不用傳送粒子本身。什麼是量子糾纏呢?打個比方,我們假設有一對雙胞胎兄弟——小賽和小墨,如果你問他們同樣的問題,他們會各自隨機地給出一個答案,不過他們總是給出同樣的答案。比如你問小墨:「草是什麼顏色的?」他可能說:「黑色的。」當你問小賽同樣的問題時,也會得到同樣的答案。他們的行為和一對糾纏粒子的表現是類似的。一對處於糾纏態的光子總是「心有靈犀」。
  • 量子通信是什麼?量子計算到底好在哪裡?
    近日媒體報導表示,此前將舉辦的2020天翼智能生態博覽會上,中國電信在展示臺上放出了兩臺樣本機,分別是由華為和中興的手機改造來的,而與原版手機最大的區別就是中國電信以及國盾量子作為了這兩臺手機的屏保識別,所以說的這麼深奧,他跟咱們現在使用的量子通訊智慧型手機到底有什麼不一樣?
  • 潘建偉獲未來科學大獎,地星間量子態「瞬間傳輸」是什麼?
    在此之前,「墨子」衛星實現了量子糾纏分發和貝爾不等式違背的驗證,這一創舉發表在另一國際權威雜誌《科學》(《Science》)上。在這裡我們將針對其中的一些相關概念以及常見誤區進行簡要介紹。一、量子衛星「墨子號」和其他衛星有什麼不同?
  • 「量子隱形傳態」實驗:能實現科幻中的超時空傳輸嗎?
    中國16日成功發射了世界首顆量子衛星,科學家將在「世界屋脊」西藏阿里和這顆衛星之間開展「量子隱形傳態」實驗。這與《星際迷航》中的超時空傳輸很類似。當然,它們並不相同——在中國科學家開展的量子隱形傳態實驗中,被傳輸的是信息而非實物。什麼是量子隱形傳態?
  • 中科大潘建偉項目組實現量子瞬間傳輸技術重大突破
    於是我請合肥的同事測量一下鑰匙,告訴我;我在北京複製它。」由於太小,光子「一觸而潰」,再精細的測量也讓它面目全非。>21篇經典論文」。 然而,以往所有的實驗實現都存在著一個根本的局限,即只能傳輸單個自由度的量子狀態,而真正的量子物理體系自然地擁有多種自由度的性質,即使是一個最簡單的基本粒子,如單光子,它的性質也包括波長、動量、自旋和軌道角動量等等。 潘建偉對科技日報介紹說:「測量一個自由度,不幹擾其他自由度,很困難。好比測量身高,尺子一拉,體重就受了影響。」
  • 什麼是量子網際網路?它有何作用?它能替代現有的網際網路嗎?
    早在2020年2月,美國能源部阿貢國家實驗室和芝加哥大學的科學家透露,在位於芝加哥郊區的83.7公裡量子環路網絡中,他們已經實現了量子糾纏,在量子糾纏中,兩個微小粒子的行為相互關聯,因此它們的狀態相同。如果您不是一位熟悉量子力學的科學家,您可能會想了解到底是什麼令大家對量子力學感興趣。
  • 比光速還快的三種速度「量子傳輸」去趟火星只需要0.06秒!
    光速每秒可達30萬千米,那麼比光速還快的是什麼呢?今天就和大家一起來探討一下第一種:黑洞說起黑洞大家聽起來其實並不陌生,但我們真的了解黑洞嗎,首先好多人對黑洞有一個誤解,認為黑洞是一個未知空間,但其實黑洞也是一個星體,只不過它的質量遠遠超過了所有物理定律的規則,這麼說吧,如果把地球壓縮成黑洞
  • 5G之後的通訊發展路線會是什麼?量子傳輸?B2B加區塊鏈?
    所以未來的信號傳輸方向可能會有另一個樣子。去中心化模式未來的信號傳輸可能會分為2層,一種衛星加密信號用於商業,一種B2B加區塊鏈模式用於民間。並且在城市中才是信號傳輸的主力軍!那麼去中心化的6G發展方向是否可行?那就要說一說B2B加區塊鏈的概念,B2B是直接對接的概念,也就是讓手機直接和手機形成信息互換從而實現交流,那麼限制於手機的信號發射距離如何實現遠距離傳輸?
  • 量子通訊原理到底是什麼詳細資料分析
    ,而與原版手機最大的區別就是中國電信以及國盾量子作為了這兩臺手機的屏保識別,所以說的這麼深奧,他跟咱們現在使用的量子通訊智慧型手機到底有什麼不一樣?   或許到現在為止,很多人都不是很清楚量子通信、量子計算到底好在哪裡?甚至對於什麼是量子也是迷迷糊糊的搞不清楚。見有解釋稱,量子通信和計算的優點有很多,可以簡單的理解為量子通信在於安全,量子計算在於快速,而量子通話手機自然也是「安全」,這樣解釋倒也可以,不過,終究因為距離太遠,量子還是有點「玄乎」。
  • 量子通信,到底是什麼工作原理?
    關注之餘,大家對它充滿了好奇和疑問,渴望對它有更深入的了解。所以,儘管難度很大,我還是決定努力給大家做一個關於量子通信的專題介紹,幫助大家建立對它的基本認知。好了,廢話說了辣麼多,我們開始吧。Part.1 什麼是量子?讓我們穿越時空,回到十九世紀末。
  • 量子力學到底是什麼?
    槓精、著名物理學家薛丁格本來想諷刺一把量子力學,可命運弄人,他的貓卻成了量子力學最致命的代言人。   這隻既生又死的貓到底是何方神聖?今天,就讓我們來揭開它的神秘面紗。 世界各國的科學家也開始利用這種理論來建立真正的現實應用,如量子計算和量子通信。 玄乎的量子力學有什麼用?
  • WiFi6到底是什麼,它和傳統WiFi有什麼區別
    打開APP WiFi6到底是什麼,它和傳統WiFi有什麼區別 佚名 發表於 2020-03-30 22:35:11 現在的寬帶兆數那麼高,連這手機也沒有感覺快,這是什麼呢? wifi是大家日常生活中最離不開的事物之一,那麼wifi到底是什麼意思呢?想必提起wifi,應該沒有人不知道的。wifi如今已經融入了大家的生活之中。wifi是一種允許電子設備連接到一個無線區域網的技術,連接到無線區域網通常都是需要密碼保護的,不過一般情況下都是開放的,用來方便更多人可以使用。
  • 中國獨佔鰲頭的量子通信,到底是什麼?墨子號存在的意義是什麼?
    文/濤聲依舊中國獨佔鰲頭的量子通信,到底是什麼?墨子號存在的意義是什麼?首先我們需要了解一下什麼是量子,量子屬於當前科學界公認的最小的能量單位,它比我們所熟知的光子和電子要更小,在曾經的科學來說是一件非常不可思議的事情,然而量子已經出世,還有著更多違反科學常理的事情,我們都知道在經典力學當中,無論是什麼事物,無論它具有這什麼速度,它都具有著可觀測性質,但是量子卻不一樣。
  • 什麼是光耦的電流傳輸比CTR,在線性光耦與普通光耦有什麼不同
    一、什麼是光耦光電耦合器是一種以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉換器件。它由發光源和受光器兩部分組成。把發光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內,彼此間用透明絕緣體隔離。發光源的引腳為輸入端,受光器的引腳為輸出端,常見的發光源為發光二極體,受光器為光敏二極體、光敏三極體等等。
  • 如果將「量子傳輸」運用在人體,傳送的是靈魂還是肉體?
    筆者-小文在未來一百年內,科學家關注的重點仍然會是量子力學,它作為一種描寫微觀物質的物理學理論,與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱,而在現實生活中,原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學等等學科都是以量子力學為基礎進行的