」反事實量子通信」,你聽過嗎?史上首次,中國科學家成功實現反事實量子通信,研究報告發表在最權威的《美國國家科學院院刊》上,引起西方學界轟動。
以往的通信都必須通過微觀粒子來傳送,比如雷射或者電磁波,包括量子通信,中國已經實現通過光量子來進行加密通信的技術。然而中國科學家還完成了一種更古怪的形式——反事實通信,類似於心靈感應:
兩個接收機之間沒有任何粒子傳輸的量子通信,這種不發送粒子傳輸量子態的效應也被稱作量子芝諾效應。通俗地說,古代小說封神演義和西遊記裡的場景將變成現實,心靈感應,意念傳輸,瞬間轉移到外星球可能真的要實現了。
果然是逆天的技術,網友開玩笑說,中國是不是抓到活的外星人啦,這科技太驚天動地啦。
實驗由中國科學技術大學研究人員成功實現,在不發送任何物理粒子的情況下將一幅黑白位圖從一個地點傳送到另一個地點,這在世界通信史上尚屬首次。
該研究由中國科學技術大學、中科大上海研究所以及清華大學的中國科學家合作設計和實驗,用嵌套式的量子芝諾效應成功實現反事實通信。諾效應創造了一個具有高可能性的事實上凍結的系統。研究報告發表在《美國國家科學院院刊》上。
什麼叫「量子芝諾效應」,當你注視一個原子,它就會停下來!
量子理論預言當你觀察一個原子時,你的目光可以讓這個原子停止運動。這聽起來非常荒謬,但最近這個奇怪的理論被康奈爾大學的實驗物理學家證實。
康奈爾大學超冷實驗室把冷卻到接近絕對零度的原子裝載在光晶格中,開始時,由於「隧道」效應,這些原子可以從一個格子跳到另一個格子,隨意運動。但是如果你持續觀察,這種跳動就會停止下來。
這跳來跳去的原子,仿佛能明白你在看它,如果你一直盯著它看,它就也停下來,不動了。這種現象被稱為「量子芝諾效應」,是為紀念希臘哲學家芝諾(490-430 BC)而命名的。
說這個芝諾效應需要從古希臘的一個哲學家芝諾說起。他有一個悖論是說:
一支在空中飛行的箭,其實是不動的。為什麼呢?因為在每一個瞬間,我們拍一張照片,那麼這支箭在那一刻必定是不動的,所以一支飛行的箭,它等於千千萬萬個「不動」的組合。
也許現代人會說芝諾是在講歪理,但已經有相當多的實驗證實,當觀測頻繁到一定程度時,量子體系的確表現出芝諾效應。
如果一個系統被連續不斷地觀測,那麼它將是不變,不衰減的。另外,還有一個量子反芝諾效應:如果觀察的間隔大於特定時間(稱作芝諾時間),那麼該系統將衰減的更快。目前,主要的應用領域是量子計算。
在講解芝諾悖論的時候,常常以一個被盯著看的水壺總也不開,表明上說起來像一個心理現象,實際確實許多物理規律,特別是量子物理,都似乎能在社會中找到對應現象。
再比如戀愛的問題,這裡芝諾時間是關鍵,就是兩個人越吸引越般配,愛的衰減時間(芝諾時間)越長。這意味著,如果兩人互相吸引、合適程度高,那麼比較長一段時間顯示一下愛意就夠了;如果不是,那麼需要時時示愛才能維持,而且間隔超過愛的衰減時間,那就起反作用了,對方會越發討厭你。
「反事實量子通信」重大應用,影響到人類未來。「反事實量子通信」重大應用,深海潛艇通信和外太空探索的飛船都可以及時通訊了,不受時空影響。
我們知道,與太空飛船通信是非常困難的,尤其是外空飛船,因為電磁波也是量子化的,每小時也就30萬公裡左右,而且電磁波還受星球引力影響會發生變形,所以要與外空飛船通信是相當困難的。嫦娥飛船在月球與地面通信,大約有兩分鐘左右的延遲,這就非常明顯了。
深海潛艇目前是長波通信,設備巨大,非常耗電,發射臺周圍強大的電磁輻射可以烤死一隻兔子,關鍵是每分鐘只能傳輸幾個字節,無法進行大容量寬帶通信,因為長波也是靠粒子傳輸通信,所以非常受大氣層和海水深度影響。
如果反事實量子通信」應用到中國095/096核潛艇上,那分分鐘可以高速寬帶上網,船員可雙輕鬆地看電影看電視劇和在線電視,與基地保持可視化即時通信,那意義太重大啦。
至於未來幾年中國準備登陸火星,就不再會有十幾分鐘的通信延遲了,可以實時看到火星一切,隨時處理各種突發情況。不僅如此,將來量子研究下去,加上科技進步,古代小說封神演義和西遊記裡所謂「瞬間移動」的場景是可能的。
這其中的奧秘,只有量子技術能實現,普通人覺得玄幻了,看來古代小說真沒有騙人啊。