出品：放牛班的秘密花园（ID：CDXBN1）

来源：BigThink

编译：sail2008

责任编辑：sunnisky

根据BigThink网站的一篇文章，最近一项实验实现了43公里量子隐形传态（quantum teleportation）的超高精度，量子隐形传态实验再添一笔成功案例，随着能处理海量数据的科技取得进展，著名科幻美剧《星际迷航》中的黑科技人体瞬间传送或许有望实现，并将带来技术和哲学上的全新挑战。

我们离远距离人体传送还有多远？

这是最受欢迎的科幻小说主题之一，它假设了某种终极形态的科技魔法，在这个魔法下，人体被扫描并分解，然后在完全不同的地方瞬间重组。

听起来像是一种轻松愉快的旅行方式，前提是在此过程中你的某些关键身体零件没有丢失。

研究人员在实现这一目标上一直在取得进展，但只是在很小的范围内，在传送光子（光的粒子）以及铯和铷等原子上取得了成功。

但是我们准备好传送人了吗？

人体传送是什么意思？

首先，让我们讨论一个关于瞬间传送的重大哲学问题：人体传送到底是什么意思？

假设你成功制造了某种设备，能将人从一个地方传送到另一个地方。然而，当那个人到达第二个地点时，他真的还是同一个人吗？被传送的人不是必须首先被一个原子一个原子打散，再在目的地重新创造他或她的副本吗？照这么说来，瞬间传送是否在这一端实际上是一场谋杀，而在另一端则意味着某种重生？

而那第二个人，即使拥有与传送前完全相同的原子和思维，真的与先前的自己完全一样吗？或者更准确地说，是先前的自己的一个复制品？如果人体传送要求我们克隆自己（可能是无数个），那么这对原先的人又意味着什么？

实质上，一开始用这项技术，它们就不存在了。

正如理论物理学家加来道雄（译者注：加来道雄，著名美籍理论物理学家，纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授，科学畅销书作者，曾主持过BBC、探索频道、科学频道等纪录片节目）在该话题上所说的，如果“你看到原来那个人死了，而你相信有灵魂，灵魂去了天堂或其他什么地方，但那个人已经死了，那么这个冒名顶替者是谁？”

加来道雄

当然，这个谜题描述的是远距离传送的一种方式。尽管招致如此强烈的反对意见，加来道雄仍然认为我们有能力在未来100年内克服重重障碍，让人体传送成为可能。

量子隐形传态的成就

迄今为止，科学家们已经能实现的主要是量子隐形传态。这种隐形传态是微观层面的，是在粒子之间传递信息属性，而非传送实际物质。

这项技术可能会促使量子互联网的诞生，这种下一代互联网速度惊人，具有极高的精度和安全性。

在2020年底的一项研究成果中，科学家首次能够通过43公里长的光纤网络传送量子信息，精度达到90%。传送的信息采用了光子量子位的形式，这一两态系统是量子信息的基本单位。通过两个粒子或多个粒子相关联的量子纠缠，它们能被远距离共享。即使相距很远，一对纠缠粒子中的编码信息也会被传送。

这项研究由费米国家加速器实验室、美国能源部国家实验室、芝加哥大学、美国电话电报公司、加州理工学院、哈佛大学、美国国家航空航天局喷气推进实验室和卡尔加里大学共同完成。

论文的共同作者之一、费米实验室科学家、费米实验室量子科学项目负责人帕纳约蒂斯·斯宾佐里斯（Panagiotis Spentzouris）解释了这一成就的重大意义。

斯宾佐里斯说：“这些结果令我们激动不已，这是一项关键性的技术成就，它将重新定义我们进行全球通信的方式。”

费米实验室量子网络的高保真量子隐形传态是通过将光纤电缆连接到现成设备（如上图所示）以及最先进的研发设备上实现的。

如果实验成功，量子互联网可能会引发一场改变计算、数据存储和精密传感器的通信革命。

远距离传送的壮举

在此次成就之前，成功的隐形传态实验包括2019年日本研究人员在钻石晶格内传送信息的尝试。他们设法利用氮纳米磁铁将光子的偏振态传输到碳原子上，本质上是传送光子。

在2017年另一项远距离传送的壮举中，中国科学家实现了将光子瞬间传送到距地球500公里的卫星上。在这个实验中，他们在地面创造了一对纠缠光子，然后将其中一个光子传送到卫星上，另一个则留在地面。

为了确保它们仍处于纠缠态，研究人员对这两个光子都进行了测量。尽管有数百万光子以这种方式传送，我们在911个实例中都取得了积极结果，这突显了一个事实，那就是说到人体传送，我们肯定希望成功率更高了。

关于人体传送的有趣数字

事实上，2013年一项由莱斯特大学物理系学生进行的有趣研究得出一些有用的数字，证明了人体传送有多么复杂，即便我们传送构成这个人的全部信息，并在其他地方对他进行重组。

他们推断，人体的可转移数据可能是由组成每个细胞基因组的DNA碱基对组成的。

因此，每个人体细胞的总数据大约是1010比特（b），而一个完整人体的数据大约是2.6 x 1042比特。发送如此海量的数据所需要的技术迄今尚未发明。根据学生们所采用的2013年的技术标准，光是传输一个人的数据（在29.5到30G的带宽下）都需要4.85×1015年，比宇宙的年龄还要长得多。

电影《星际迷航》中的人体传送

当然，更好的技术和新的方法对于将人体传送变成现实是必要的。如果你希望有一天它能实现，那么你不是一个人。

荷兰代尔夫特理工大学教授罗纳德·汉森（Ronald Hanson）2014年成功完成量子隐形传态实验后接受采访时表示：

“如果你认为我们的人体只不过是一组以特定方式连在一起的原子，那么原则上就可以把我们自己从一个地方传送到另一个地方。在实践中，这是极不可能的，但要说这永远行不通，则是非常危险的。我不会排除这种可能性，因为没有基本的物理定律可以阻止它。如果它真的发生了，那将会是在遥远的未来。”

这项技术到底还有多远，有待商榷。

可供参考的是，让人体传送闻名世界的美剧《星际迷航》将背景设定在22到24世纪之间。

让我们看看我们的想象力是否赶得上现实。

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