要想不堵車怎麼辦？可以試試連愛因斯坦都不相信的量子傳輸

國慶過去了，吃完了燈塔國川普大帝新冠的瓜之後，別忘了我們傳統的保留節目啊。什麼節目？當然是坐在家裡看高速堵車了。

看到這些，是不是心裡有些爽啊，當然了，這是坐在家裡，要是堵在高速上肯定不開心，這個時候最想的什麼，當然會回到家裡的一個熱水澡了，可問題是怎麼回去呢？要是有哆啦A夢的任意門或者奇異博士的空間穿梭就好了。

當然了，有了任意門也可以不回家，可以隨意到世界的任何地方，不過這畢竟是動漫和科幻啊，我們不是每個人都是大雄的也不是每個人都是奇異博士，而且不管是任意門還是奇異博士都是相當於在宇宙間製造了一個蟲洞，蟲洞這種東西有沒有還不一定，而且即便是有，製造一個蟲洞的能量估計也足夠把滅霸轟成渣了，有那麼強的能力誰還只是用來時空旅行呀，用光速飛船不香嗎？

看來此路不通，莫非我們只能堵在高速上了？不一定啊，其實我們求助科學也有可能的。

要想做到瞬間到達另一個地方，有兩種辦法，一種就是組成我們身體的每一個原子分子電子一起到達另一個地方，這個說起來很高大上，其實就是我們日常所做的，我們乘坐汽車火車飛機的旅行就是這種方式，只不過是程度上的區別，想一想遙遠的古代人們乘坐馬車的速度和今天高鐵比起來，是不是就是一個飛躍，也許在未來，我們的速度會更快，不過即便速度再快，也不會實現瞬間抵達，愛因斯坦說過，宇宙間光速最快，即便是一個電子也不可能超過光速，即便是把人體分解為質子中子電子，那麼傳輸速度也不可能超過光速，要是達到三體的話，也得4.2年以上。

而且這種方式還是會出現堵車，畢竟我們都是乘坐交通工具，難免會堵的，那麼還有沒有別的辦法呢？辦法還是有的，只是說起來有點恐怖了。這就是我們傳說中的嶗山道士的穿牆術和科幻電影中超距傳輸器。

嶗山道士的穿牆術都很熟悉，就是人體無阻礙的穿過牆壁，可是牆壁沒有那麼大的縫隙，人體也不是波，要想穿過去，只有一種可能，那就是人體分解為原子分子電子，那麼自然可以穿過牆壁的縫隙，穿過去之後再重新組合起來，不過，這種方法還是麻煩，既然能重新組合起來，何必還要求原子分子電子傳輸過去呢，反正牆壁那邊也有無數完全相同的質子中子電子，就用那邊的質子電子中子再組合出來一個人不就完了。

電影中的超距離傳輸器道理和嶗山道士也差不多，一般都是人走進一個機器，機器啟動，人就會在很遠的地方的另一個機器中走出來。看起來也是重新組合了一個人出來。

不過這樣也帶來了兩個問題。第一個問題是倫理問題，確實是傳過去了一個人，那麼這邊原來那個人呢？是不是被分解了，那麼這算不算謀殺啊？

第二個問題就是傳過去的那個人看起來和原來的人一樣，那麼到底是不是原來那個人呢？會不會有一點偏差呢？比如原來喜歡豆腐腦現在喜歡豆漿了，要是有了變化後那還有必要傳輸過去嗎？

第一個問題涉及到倫理道德，暫且先不考慮，咱們先看第二個問題。

要想做到完全一樣，這不算太難，想一想我們常用的複印機就知道了，只不過程度上更加複雜了，隨著科技的發展還是可能做到的，畢竟這種重組是在質子中子電子級別上的重組，而自然界中質子中子電子都是完全相同的，所以這並不是首要考慮的問題。

首要考慮的問題應該是意識。複印機可以精準的複製內容，可是人卻是活的，人有自己的記憶、思想、愛好和看法，那怎麼能保證重組的這個"人"和原理的"人"完全一樣呢？

雖然我們現在還不清楚意識是如何產生的，不過肯定和量子力學有關，這裡討論的遠距離傳輸的問題，就暫且不說意識的問題了，不過要是組成人體的微觀粒子相同而且微觀粒子狀態也完全相同的話，那麼重組出來的人就會和原來一模一樣，不但外表一樣，就是記憶思想愛好看法也會完全一樣，可以說，那就是另一個你，即便是原來的你沒有分解銷毀的話，那也是另一個你，你們的記憶思想愛好都會完全相同，當然了，如果兩個你之後經歷了不同的事情看了不同的書遇到了不同的人，記憶和看法思想才有可能改變，不過也僅僅是可能，也有可能記憶看法思想不變呀，但是在重組的一瞬間兩個你是完全相同的。

好了，解決了一致性問題，那麼現在要考慮的就是傳輸問題了。

要想說傳輸問題，我們還是從最簡單的入手，比如先傳輸一個微觀粒子，比如光子。

這就要說起就連愛因斯坦也困惑的問題了，這就是量子糾纏。量子糾纏是愛因斯坦為了反對量子力學的哥本哈根詮釋提出來的。

要說上個世紀最偉大的物理學成就，一個是相對論，另一個就是量子力學，相對論基本上由愛因斯坦一人獨力創建，愛因斯坦也因此被稱為愛神，威望之高直逼當年的牛頓爵爺，量子力學則由玻爾率領一眾天才少年集體建成，其實愛因斯坦也算是量子力學的創始人之一。

不過隨著量子力學的發展，愛因斯坦卻對量子力學起了疑心，因為量子力學的哥本哈根詮釋觸動了愛神心中最柔軟的地方，雖然愛神的相對論算是推翻了牛頓爵爺的力學體系，但是愛神卻是和爵爺一脈相承，兩人都是決定論的支持者，而玻爾的哥本哈根詮釋卻說世界是不確定的。

打個比方來說吧。

愛神和爵爺都認為踢足球時足球的軌跡是確定的，要是足夠準的話，肯定會射門得分，只不過在細節上兩人略有區別，愛神的計算更加精密一些，而在玻爾看來，能不能射門得分那只是一種概率，足球可能入網也可能沖天而起，甚至有可能繞場一周，這對於愛神來說就是是可忍孰不可忍，就算叔可忍嬸也不可忍。

於是愛神在索爾維大會上兩次對玻爾發起了挑戰，可不幸的是逗鎩羽而歸，不過愛神並沒有氣餒，糾集了兩個小弟又一次對玻爾發起了挑戰。

這就是EPR悖論，其中的E就是愛因斯坦的首字母，P和R就是兩個小弟的姓氏首字母。

EPR悖論劍鋒直指海森堡的不確定性原理，不確定性原理是哥本哈根詮釋的三大支柱之一，說的就是微觀粒子的位置和動量。能量和時間不可能同時確定，其中一個測量的越準確，那麼另一個就越沒法確定，這就好比是要是知道了一個學生的數學成績，那麼語文成績就不清楚了，要是數學成績精確到了小數點之後，那麼語文成績是不是及格都不知道了，聽起來有點荒唐吧，愛因斯坦也覺得有點荒唐，於是愛因斯坦就對不確定性原理髮起了挑戰。

作為一個老司機，愛因斯坦非常清楚，對於哥本哈根這輛三輪車來說，只要一個輪胎爆了，這車就開不起來。

EPR悖論假設了這麼一種情況。

把一個微觀粒子分成兩半，這兩半粒子就會向不同的方向飛去，那麼就可以測量其中一半粒子的位置，依據不確定性原理，那麼這一半粒子的動量是測量不準的，不過沒關係呀，可以測量另一半粒子的動量，根據動量守恆原理，這兩半粒子的動量肯定是大小相等方向相反，只要測量了另一半粒子的動量，那麼就可以知道這一半粒子的動量了，而且剛才依據測量了這一半粒子的位置，要是這麼看來這一半粒子的位置和動量就都測量測量準了，既然都測量準了，哪還有什麼不確定性原理呀。

看起來愛神只是反駁了動量和位置這一對的不確定性原理，其實這已經撼動了不確定性原理的基礎，要知道不確定性原理可不止包括動量和位置，還包括粒子的自旋等等。

而且愛因斯坦說的把一個粒子分成兩塊這有點想當然，不過這無所謂，愛神是誰？他是可以和上帝對話，還天天不要上帝擲骰子呢，至於怎麼分成兩塊這活他當然用不著管，自然有實驗物理學家去做。

對於實驗物理學家們來說這也不是什麼難事，把一個粒子轟成兩半也很容易做到，不過要注意，可不是我們平常所說的兩半，而是一個粒子衰變成兩個粒子，比如零自旋的π介子就可以衰變成一個正電子和電子，由於π介子是零自旋的，那麼要是正電子自旋方向為正，電子的自旋方向就應該為負，這和動量守恆的原理是一樣的，這對電子和正電子就糾纏在一起了，量子糾纏一詞就是這麼來的，量子糾纏這個名字是薛丁格起的，薛丁格就是個起名小能手，物質波這個概念也是他叫出來的。

現在咱們再來看一下量子糾纏這個實驗。

在測量這對糾纏粒子之前，我們並不知道這兩個粒子的自旋狀態，至於左旋還是右旋沒人知道，但是當測量其中一個的時候，發現這個粒子是左旋，那麼另一個粒子就肯定是右旋了，這個時候問題還不大，因為有可能這兩個粒子本來就是左旋或者右旋，但是這是不可能的。

因為在測量之前，粒子自己也不知道自己是左旋或者右旋，只有測量後它們才知道自己的狀態，為什麼會這麼奇怪，這就是薛丁格的貓，在我們觀察之前，我們並不知道貓是死還是活，或者說貓處於死/活狀態，只有在我們觀察的那一瞬間，才能確定貓是死還是活，用科學的話來說，那就是觀察造成了波函數塌陷，而測量當然是一種觀察，這就是說，粒子的自旋狀態時再我們測量的那一刻才確定的。

那麼問題來了，粒子是在測量的這一刻才確定了是左旋還是右旋，那麼另外一個粒子就立刻變成了相反的自旋狀態右旋或者左旋，注意這個立刻呀，是誰通知了這個粒子呢？而且通知也不可能呀，因為愛因斯坦說過了，宇宙間光速最快，即便是快如光速，傳遞信息也是需要時間的，絕不可能立刻呀。

這意味著要是承認不確定性原理，就要拋棄光速的概念，可誰敢不承認相對論呢？別說海森堡，就是玻爾也不敢呀。

不過大家叨叨了半天，都忘了一點，大家都是物理學家，對於物理學家來說，遇事不決的時候就應該做實驗呀，只有那群傲嬌的數學家才喜歡紙上談兵，吵來吵去真不如做做實驗。

這個實驗是由愛因斯坦的小迷弟貝爾提出的，這就是貝爾不等式。

貝爾不等式有點複雜，就不再詳細說了，簡單說一下就是要是糾纏粒子之間具備這種神秘的心靈感應，在經過測量知道某個粒子的自旋狀態後，那麼要是另外一個粒子就立即根據這個粒子的狀態把自己的狀態改變成和這個粒子相反，就好像有一個幽靈通知了這個粒子一樣，那麼就是愛因斯坦錯了，要是做不到呢，就是玻爾錯了。

從這裡就可以看出來，貝爾確實是愛因斯坦的小迷弟呀，這明顯的是偏向愛因斯坦，誰不知道宇宙間光速最大呀，就是以光速通知那個糾纏粒子也不可能立刻呀，這樣的實驗有意思嗎？貝爾也明白這麼明顯的偏袒有點不合適，接著聲明，要是糾纏粒子做不到這一點呀，就是玻爾錯了，這還差不多，不管怎麼樣，既然有了實驗方案，那就開始實驗吧。

1982年，阿斯派克特完成了實驗，非常遺憾的是，實驗證明真的存在這種幽靈般的心靈感應，糾纏粒子確實立刻完成了狀態的改變，而根據實驗的精度，是在光速傳播的時間之內完成的改變。

這個實驗證明了愛因斯坦錯了，這讓貝爾也感到很沮喪，不過需要說明一點，這並不代表愛因斯坦的相對論錯了，只是說愛因斯坦對於量子力學的看法錯了，愛因斯坦從沒有說過光速不可超越，他只是說不可能有攜帶信息超過光速，阿斯派克特的實驗雖然提前接受到了信息，但是解釋信息還是需要時間，這樣的話，信息並不能超越光速，就是說我們還不可能在事情發生之前知道事情的結果。

雖然不能傳遞信息，但是可以傳輸物質呀，要注意這個立刻概念，我們說了半天不就是為了要立刻到達某地嗎？

只要我們準備好很多的糾纏粒子，放到要去的地方，這邊挨個測量組成你的粒子，那不就是實現了瞬間的量子傳輸了嗎？

且慢且慢呀，先不說這麼多糾纏粒子怎麼準備，別忘了啊，糾纏粒子之間的狀態時完全相反的，本來好好一人，結果那邊成了左撇子了，本來愛吃鹹豆腐腦結果那邊成了愛吃甜豆腐腦了，這還都是小事，要是本來是直的，突然變成了彎的，那不就麻煩了，即便能實現量子傳輸，也不是這麼用的。

不過不要擔心，物理學家還是想出了辦法。為了簡單起見，我們還是先來傳輸一個光子A吧。

既然要傳輸光子A，當然就不需要光子A的糾纏光子了，那樣的話兩個光子是相反的，我們可以用一對糾纏光子B和C，然後測量光子B和光子A的關係，看看是不是同一水平軸，不是也沒有關係，只要看看光子A和B的關係就可以了，由於光子B和C處於糾纏狀態，只要知道了光子A和B的關係，自然就知道了光子A和光子C的關係，然後通知擁有光子C的對方，告訴對方光子A和光子C的關係，那麼對方就知道了如何操作，就能使得光子C的狀態和光子A完全相同，這樣一來，光子C就和光子A完全相同了，就相當於把光子A傳遞了過去，而且還有更重要的一點，光子A因為經過了測量，就會出現波函數塌陷，這就意味著光子A就不再是原來光子A，或者說光子A已經消失了，這一點非常重要，為什麼恨重要，還記得我們前面說過的那個問題嗎？

就是實現遠距離傳輸後，那麼原來的"你"和傳輸過去的"你"是完全相同的，那麼有兩個"你"是不是很彆扭，雖然是兩個完全相同的也會覺得很不自在，最好的解決辦法就是消除掉原來的"你"，這就是說，一次遠距離傳輸就意味著一次謀殺，這還是什麼遠距離傳輸呀，簡直就成了"一場事先張揚的謀殺案"了，可現在的傳輸方式完美地解決了這個問題，只要實現遠距離傳輸之後，原來的"你"就自動消失了，終於解決了這個倫理道德問題了。

而且這種傳輸方法也更加安全，要不是這樣的傳輸方法，就需要再傳輸之前將"你"分解為一個個的微觀粒子，同時在遠方製備一大堆相同數量的處於糾纏狀態的微觀粒子，這要是哪個環節出點紕漏，那麼就有可能這邊分解完了，那邊忽然不能傳輸了，那麼"你"可是就成了一堆微觀粒子了，分解容易再組合起來就有點困難了，可能因為一場事故"你"就永遠消失了，再說了，要是糾纏粒子出現點偏差，傳輸過去也就可能缺胳膊少腿，這樣傳輸一回無異於一次冒險，或者死亡或者殘疾，這也有點太恐怖了吧。

現在所說的這樣的傳輸就沒有這種擔憂了，而且目前的傳輸方法還沒有違背愛因斯坦的光速最快原理，因為要通過電波告訴對方這邊粒子的狀態，所以傳輸的速度是絕對不可能超過光速的，不過也有一點遺憾，就是"瞬時"傳輸就不可能了，不過也沒有什麼大不了，只要比現在快不堵在高速上不就完了。

既然這麼好的方法為什麼不用呢？先等等呀，我們現在說的只是一個光子，相對於一個光子，我們人體可是一個超級巨系統，這就相當於萬裡長徵剛剛準備邁第一步，至於如何製備足夠數量的糾纏粒子，如何測量每個粒子的狀態，還有最重要的如何那麼多微觀粒子組合成一個活生生的人，這些都是目前還不能解決的問題。

不過這又有什麼，當原始人燃起第一堆火苗的時候，他們不會想到今天的核爆炸，當人類馴服野馬的時候，不會想到今天的高鐵，當看到飛鳥翱翔的時候，也不會想到今天的飛機火箭，只要有夢，就一定會實現。