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從量子纏繞看遠距通信的可能
送交者: pzzdm.com 2010年06月05日04:50:30 於 [教育學術] 發送悄悄話
量子纏繞的關鍵在於,量子對的兩個量子之間是沒有信息和能量傳遞的。這個是已經被實驗證實了的。 所以,按理說不能作為通信手段(因為沒有信息傳遞)。 但是,兩個量子之一的狀態改變,的確會引起另外一個量子相應的狀態改變,而且這幾乎是同時的。就是說,一個量子的狀態改變會同時導致另外一個量子的狀態改變。前一段時間職老等教徒把這個作為信息超光速的證據,其實他們不知根本沒有信息傳遞。不過既然沒有信息傳遞,為何遠距離外的量子對會在同時改變狀態,現在似乎還沒有確切的結論。我個人認為可以從以下兩個方面解釋:

1. 宇宙的守恆定律。形成纏繞的量子對之一如果改變狀態,另外一個必須改變狀態以滿足宇宙守恆定律。舉例來說,形成量子纏繞的一種方法是將電子和正電子湮滅,形成的一對伽瑪光子就是纏繞的。它們雖然往兩個相反方向發出,但是如果一個光子的狀態改變,遠去的另外一個光子狀態必然發生改變。 這是因為要滿足宇宙守恆定律。
2. 也許,這一對量子雖然在3維空間被分開,但是在多維空間仍然聯繫在一起。類似於一種蟲洞的聯繫。這樣,就不難解釋為什麼狀態變化發生在同時,而遠處的兩個量子之間又沒有信息傳遞了。

那麼量子纏繞可不可以作為通信手段呢?我覺得是有可能的。因為雖然量子間沒有信息傳遞,但是如果是量子在高維空間仍然聯繫在一起,那麼信息的傳遞有可能在高維空間進行,我們在3維空間當然就無法測出。 將來量子計算機研究成功,可以用這種方法來跟遠程量子計算機形成即時通信網絡。

個人認為,這個課題是將來科學熱點之一,如果搞成功對於人類社會的發展將有巨大的推動作用。很難想象,人類將來定居火星後,還要跟地球有幾十分鐘的通信延遲。如果量子通訊可行,那無疑對人類移民宇宙有巨大意義。
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