量子通訊能實(shí)現(xiàn)全宇宙實(shí)時(shí)通訊嗎?
網(wǎng)友解答: 答案很明確:不能。如果你在哪里看到說(shuō)可以,那么或者是科幻小說(shuō)(例如劉慈欣的《三體》),或者是那種糟糕透頂?shù)摹翱破铡蔽恼?,即作者水平太低,自己都不知道自己在說(shuō)什么的“科普”文章
答案很明確:不能。
如果你在哪里看到說(shuō)可以,那么或者是科幻小說(shuō)(例如劉慈欣的《三體》),或者是那種糟糕透頂?shù)摹翱破铡蔽恼?,即作者水平太低,自己都不知道自己在說(shuō)什么的“科普”文章,或者壓根就是徹頭徹尾的偽科學(xué)文章。
量子通訊(也往往寫成“量子通信”)是一個(gè)科學(xué)研究領(lǐng)域,它屬于“量子信息”這個(gè)學(xué)科。量子信息是描述微觀世界的基本物理理論“量子力學(xué)”跟信息科學(xué)交叉產(chǎn)生的新學(xué)科,正在蓬勃發(fā)展。信息科學(xué)有兩大研究主題,通信和計(jì)算,所以量子信息也相應(yīng)地分為量子通信和量子計(jì)算。量子信息的研究目標(biāo),就是利用量子力學(xué)的特性,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)信息科學(xué)中實(shí)現(xiàn)不了的功能。
具體一點(diǎn)說(shuō),跟題主問(wèn)的相關(guān)的包括量子通信中的兩種應(yīng)用:量子密碼術(shù)(又稱為“量子保密通信”)和量子隱形傳態(tài)。量子密碼術(shù)是一種保密的方法,實(shí)現(xiàn)無(wú)法破解的解密。量子隱形傳態(tài)是把一個(gè)體系的狀態(tài)傳給遠(yuǎn)處的另一個(gè)體系,相當(dāng)于科幻電影中的傳送術(shù)。但無(wú)論是哪個(gè),最高速度都是光速,不是無(wú)限大,所以不能實(shí)現(xiàn)全宇宙實(shí)時(shí)通訊。
《星際迷航》中的傳送術(shù)
其實(shí),所有的量子信息實(shí)驗(yàn)方案都是基于已知的物理原理設(shè)計(jì)出來(lái)的,每一個(gè)步驟都在量子力學(xué)和相對(duì)論的預(yù)言范圍之內(nèi),所以怎么可能違反已知的原理呢?你應(yīng)該把量子信息理解成一種在現(xiàn)有理論框架下的充滿創(chuàng)造力的工程成就,好比長(zhǎng)城、趙州橋、高鐵、宇宙飛船,而不是一種顛覆現(xiàn)有理論框架的科學(xué)革命。
網(wǎng)友解答:可以,只是現(xiàn)在人類的技術(shù)條件還達(dá)不到,相對(duì)等級(jí)還太低。
量子糾纏的原理前面已經(jīng)有很多人解釋的很清楚了,所以就不再熬述,它就是指處于糾纏態(tài)的狀態(tài)改變能夠瞬時(shí)超越光速,傳遞到另一個(gè)糾纏中的離子。
目前量子通訊是偽通訊,不能超越光速限制的原因是因?yàn)闊o(wú)法遠(yuǎn)距離創(chuàng)建糾纏態(tài)離子,也就是創(chuàng)建糾纏對(duì)的離子現(xiàn)在是在一起的,雖然它兩個(gè)之間有超越光速的能力,但你要用光速把它兩個(gè)傳遞到不同位置就又變成光速內(nèi)了。就像飛機(jī)用一群豬拉著。但是起碼有多條手段可以破解該問(wèn)題。
方案一,中繼站原理。比如地球火星之間建立一坐糾纏發(fā)生器,同時(shí)把創(chuàng)建的糾纏態(tài)離子發(fā)送給地球和火星,兩地之間按照約定好的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,即可實(shí)現(xiàn)2倍光速的通信。比如發(fā)送一個(gè)比特位的糾纏給火星,火星要給地球傳送數(shù)字3,它只用時(shí)間段1測(cè)量3對(duì)應(yīng)的量子位0000011,地球在2時(shí)間段測(cè)量自己的量子位,就拿到了火星傳遞的3,也就實(shí)現(xiàn)了超光速通信。
方案二,解決量子糾纏距離問(wèn)題。量子糾纏的量子對(duì)可以進(jìn)行糾纏,需要分清其糾纏的原因與狀態(tài),如力場(chǎng),光束偏導(dǎo),波函數(shù)等,現(xiàn)在之所以不能異地創(chuàng)建糾纏,是因?yàn)槟壳暗目萍紝?duì)力的控制,糾纏場(chǎng)外干擾因素的研究還沒(méi)有掌握清楚,無(wú)法精準(zhǔn)控制能量,所以無(wú)法做到遠(yuǎn)距離創(chuàng)建糾纏,一旦突破了糾纏創(chuàng)建距離問(wèn)題,即可實(shí)現(xiàn)真正意義上的量子通訊。