远距传送

远距传送

中文名 远距传送
来源 星际迷航
发现者 查尔斯·贝内特
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概述

远距传送,现在就有科学家在研究这样的交通方式,它将电信和运输的特性相结合,从而形成一种称为远距传送的系统。远距传送的基本思想是将物体在一个地点非物质化,然后将物体的精确原子结构信息传送到另一地点,再将物体重构出来。这就意味着交通中不再需要时间和空间——我们可以即时地被传送到任何地点,而无需实际地穿越一个物理距离。

历史发展

大多数人对于远距传送和其他未来主义技术的概念都来自于一部昙花一现的电视连续剧《星际迷航》(1966-69),它取材于吉恩·罗登伯里创作的小说。观众们惊奇地看着柯克船长、斯波克、麦考伊博士和其他人被传送到他们在穿越宇宙的旅行中所到达的星球上。

1993年,远距传送的概念走出了科幻的范畴,具备了理论上的可能性。就是在那时,物理学家查尔斯·贝内特和IBM的一组研究人员确认了量子远距传送的可能性,但被传输的原始物体必须被消灭。这一发现由贝内特于1993年3月在美国物理学会的年会上首次提出,随后一篇关于这一发现的报告发表在1993年3月29日的《物理评论快报》杂志上。当时,利用光子进行的实验已经证明了量子远距传送事实上是可能的。

光子试验

1998年,加州理工学院 (Caltech)的物理学家联合两个欧洲的研究小组,将IBM的概念变成远距传送设备远距传送设备了现实。他们成功地远距传送了一个光子,即一种承载光的能量粒子。Caltech的小组可以读出光子的原子结构,将这一信息传过1米长的同轴电缆,并重建了这个光子的复制品。正如所预计的那样,复制品被制造出来后,原始的光子就不复存在。

在进行这项实验时,Caltech的小组成功避开了海森堡不确定原理,它是在远距传送比光子更大的物体时的主要障碍。这一原理讲的是,您无法同时知道一个粒子的位置和速度。但如果您无法知道一个粒子的位置,又如何对它进行远距传送呢?为了传送光远距传送设备子而不违背海森堡原理,Caltech的物理学家利用了一个称为缠结的现象。在缠结中,至少需要三个光子来完成量子远距传送:

光子A:待传送的光子

光子B:正在传送的光子

光子C:与光子B缠结的光子

如果不利用缠结,则研究人员在观察光子A时若靠得太近,就会碰到光子而将其改变。通过让光子B和C缠结,研究人员可以提取一些关于光子A的信息,而剩下的信息就会通过缠结传递给B,然后再传递给光子C。当研究人员将来自于光子A的信息加到光子C上时,就可以创造出光子A的精确复制品。然而,在信息被传到光子C上之前,光子A就不复存在了。 换句话说,当柯克船长被传送到一个陌生的星球上时,是他的原子结构分析信息通过传送室传到了期望的地点,并在那里创造出了柯克船长的一个复制品,而原先的柯克船长则消失不见了。后来澳大利亚国立大学也取得了远距传送方面的成功,这次研究人员成功地传送了一个激光束。

科学探索

根据物理定律,要制造可以将人瞬时传送到其他地点的传送机(这要求以光速进行传输)是根本不可能的。对于被传送的人来说,需要制造一种机器,用来精确定位和分析组成人体的所有1028个原子,这比一亿亿亿个还要多。这台机器还要将这些信息传送到另外一个地方,并在那里将人体完全精确地重新构造出来。分子甚至不能有一毫米的偏差,以免到达后的人出现某些严重的神经或生理缺陷。 在《星际迷航》及其续集的剧情中,远距传送是用一种叫做传送机的机器实现的。此机器的基本工作方法就是一些人站一个平台上,同时斯科蒂切换传送室控制板上的开关。随后传送机锁定平台上每个人身上的每个原子,并利用传送机载波将这些分子传送到飞船成员想去的地方。在家中观看电视剧的观众会看到,柯克船长和他的船员在溶解为一片明亮的光后消失不见,并立即在某个遥远的行星上重现。

如果这样的机器是可以实现的,那被传送的人就未必是真正地被“传送”。这个原理更像是传真机——在接收端建造一个人的复制品,但精度比传真机要高得多了。那么原物会怎么样呢?有一种理论建议应在远距传送中融入基因克隆和数字化技术。在这种生物数字克隆中,从某种意义上来说,远距乘客肯定会死。他们原始的意识和肉体都不复存在。实际上,他们的原子结构将在另一地点重建,而数字化技术将重建乘客的记忆、情感、希望和梦想。所以乘客仍然存在,但他们将存在于一个全新的身体中,其构成是原身体的原子结构再加上同样的信息。

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