神秘隧道能让物质瞬间转移.pdf

Modern science 科技长廊 KE JI CHANG LANG 神秘隧道 能让物质瞬间转移 ◎北 科 量子就是物质粒子的非连续运动。量子态是指原子、中子、质子等粒子的状态，它可表征粒子的能 量、旋转、运动、磁场以及其他的物理特性。1993年，美国物理学家贝尼特等人提出了 “量子态隐形 传输”的方案：将原粒子物理特性的信息发向远处的另一个粒子，该粒子在接收到这些信息后，会成为 原粒子的复制品。而在此过程中，传输的是原粒子的量子态，而不是原粒子本身。传输结束后，原粒子 已经不具备原来的量子态，而有了新的量子态。 星球战士从某一地点突然消失，而瞬间出现在遥远的另一点。《封神演义》中的土行孙，会突然消 失，一转眼又从别的地方冒出来…… 这些只是科幻电影和神话中 信道和通信中一般的电线。”但电 德国科学家必威体育精装版的实验成果 才会出现的场景。现实生活，能找 线是有形的，量子信道迄今为止 就是利用百亿分之一秒的阿秒激 到这样的奇妙隧道，让我们真正 却从未被观测到。 光级脉冲攻击氖原子从而观察到 实现瞬间转移吗？ 由于电子带负电荷，在带正 了隧穿效应的全过程，而且证明 量子物理学的发展，无疑一 电荷的原子核的吸引下电子被束 了量子信道的存在。韩正甫教授 步步为人类铺就了这样一条从幻 缚在原子内部。如果电子没有在 解释说，这就像我们看运动员跳 想走向现实的道路。或许有一天， 一段时间内获得足够的能量，它 高或者跳远的时候，眼睛并不能 人类就将带着自己的喜悦、痛苦， 就无法 “逃离”原子核的束缚。但 看清楚他们的身体在腾空过程中 甚至打着喷嚏就被瞬间传输到遥 量子力学可以提供另一种方法， 的每个细小变化，而通过慢动作 远的外太空。 电子可以直接通过量子信道逃脱 我们却可以把每一瞬间看清楚。 实验：德国科学家首次测量 出来，这在物理学中叫遂穿效应。 到电子通过量子信道 “逃离”原子。 打个比喻，这就像在大碗中放 想象 ：“瞬间转 德国科学家在必威体育精装版一期英国 一个小石子，石子不会出来。除非 移”和“穿墙术”是否能 《自然》杂志上发表论文称，他们 石子的能量很大，大过碗壁的能量 首次测量到通过量子信道 “逃离” 时，它就会从碗的上面跳出来。 实现？ 原子的电子，而且发现每个电子 但是量子物理学上有一个非 “逃离”的速度极为惊人。 常奇怪的效应，当碗壁足够矮，非 通过量子信道，电子能瞬间 量子信道在微观世界普遍存 常薄，即便碗壁的能量依然大于 逃离原子，小石子莫名其妙就穿 在，“量子信道指的就是量子在里 石子的能量，石子也会莫名其妙 过了碗壁，难道所谓的 “瞬间转 面传输不受影响的通道。”中国科 地跑出来，究竟它是怎么出来的 移”和 “穿墙术”这些曾经只出现 学技术大学，中科院量子信息重 谁也不知道，就像变魔术一样。而 在神话和科幻小说中的场景果真 点实验室副主任韩正甫教授告诉 这个跑出来的 “石子”实际上是通 是可以实现的？ 记者：“量子信道在量子物理学中 过一个隧道跑出来的，这个通道 《封神演义》中的土行孙，他 相当于光学里，光纤这样的光学 就是量子信道。 会突然消失，一转眼又从别的地 16 2007·9