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Quantum teleportation from a telecom-wavelength photon to a solid-state quantum memory
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Nature Photonics doi:10.1038/nphoton.2014.215
瞬間移動所須的時間固然是不切實際,還有其他
考慮。被傳送的對象在移動前要經過數據化和非物
質化。如果對像是人類,在非物質化和之後要重組
數以十億計細胞的過程中,任何的錯誤都會帶來無
可挽回的損害。更嚴重的問題是,生命體的非物質
化就是死亡。
不過,從20世紀後期,科學家就一直在研究非物
質的瞬間移動,他們研究的量子態隱形傳輸傳送的
是資訊而非原子或分子。1998年,加州理工學院的
物理學家,以及歐洲兩個研究組,成功透過一米長的
同軸電纜以光子傳輸資訊。光子在終端重建時,原
來的光子就不再存在 [2]。
近年,量子態隱形傳輸的研究取得更多成
果。2014年9月,瑞士的物理學家利用超過25公里長
的光纖,瞬移光子的量子態至另一端的晶體。他們
利用強大的鐳射迫使量子糾纏,然後將一顆光子存
於晶體,另一顆則沿光纖推進。接著第三顆光子沿
光纖送出,與高速移動中的光子碰撞並同時毀滅。但
有趣的是,第三顆光子的資訊即時出現在晶體裏的
光子 [4]。
這嶄新技術將有可能會導向研發更快更強的量
子電腦。量子態隱形傳輸也有可能令資訊傳輸更安
全,保障銀行和網上業務。也許,量子態隱形傳輸並
不是你心中所想,而瞬間移動也是異想天開。現今世
代超能力只能暫存於科幻世界,但量子態隱形傳輸
卻是邁向未來的重大發現。
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量子態隱形傳輸可以發生,是因為量子糾纏
現象。當兩顆或更多的粒子互動而產生非物理
性的連接時,其中一顆粒子改變狀態時,另一
顆粒子也會瞬間受影響。所以知道一顆粒子的
狀態,就會取得同伴粒子的狀態[3]。量子糾纏
可以自然發生,也可以由科學家製造,但要維持
粒子糾纏卻是很難。量子態隱形傳輸依賴著量
子糾纏,一旦纏結受破壞,資訊傳輸便失效。