时空隧道将改变人类生活

深海阳光

人和物可能会瞬间无影转移

在很多科幻小说中，一个人或物从一个地方消失，瞬间又突然在很远的地方出现。在现实生活中，真有这样的“隧道”让我们瞬间转移吗？研究量子态隐形传输技术的科学家们给出了答案:“不久的将来，理论上有可能会实现传送人类本身！”

粒子中出现的神奇“纠缠”现象，曾被爱因斯坦称为“遥远地点间幽灵般的相互作用”。1997年由潘建伟等首次完成的单光子量子态隐形传输，是量子信息发展的一个里程碑。其后，各种各样的量子态隐形传输实验得到了实现，但所有的实验都只能传输单个粒子的量子态。

得益于复合系统量子态隐形传输实验成功

英国《自然》杂志子刊《自然—物理》10月刊，以封面文章的形式发表了我国科学家的研究成果:两粒子复合系统量子态隐形传输的实验实现。这种被世界科学界称为“幽灵般量子态隐形传输的技术”，来无影去无踪，有可能让物质甚至人体瞬间实现异地转移、传送。这是国际上首次成功实现复合系统量子态的隐形传输，也是我国物理学家首次在该杂志发表封面文章。

此次，他们不仅在国际上首次成功实现了复合系统量子态的隐形传输，而且第一次成功实现了六光子纠缠态的操纵。他们的实验结果表明，物质的瞬间无影转移会成为可能。

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。“量子态隐形传输”通俗地来说，就是将粒子从一个地方瞬间转移到了另一个距离遥远的地方，好像穿越了“时空隧道”。由中国科学技术大学教授潘建伟及同事杨涛、张强等完成的这项研究成果，被《自然》杂志称赞为“在大尺度量子通信研究中取得的长足进展”。不久的将来，这项成果还会在保密通信、量子计算机等方面有大量的应用，改变我们的生活。

量子通信可使手机无法泄密

潘建伟教授表示，他们目前进行的实验是为了实现自由空间中“全球化量子通信”，即通过卫星转发量子信号，传至上万公里甚至更远的接收点，最终在全球范围内进行完全保密通话。量子态不能被精确克隆，量子通信方式不可窃听、无法破解，因为依据量子力学的测量原理，任何窃听者在信息传输过程中截取或测量，都会改变它们的状态，从而被实时发现。如果通信过程中输出码和最终码的误码率为零，就能证明该次通信是完全保密的。

手机泄密问题已经困扰着世界各国，通过量子传输的手段实现完全保密的通信，是现代科技人员努力实现的目标和梦想。鉴于这一研究的科学意义，《自然》网站为论文的发表发布了消息，并在《自然》杂志《研究亮点》栏目对该研究进行报道。

超高速量子计算机可放入口袋

量子态隐形传输技术，还将有助于量子计算机的研制。量子计算机是遵循量子力学规律进行高速运算、存储及处理量子信息的装置。相对于传统计算机，它不仅运算速度快，存储量大、功耗低，而且体积大大缩小。一个超高速的量子计算机可以放在口袋里。装备量子计算机的人造卫星，直径可以从数米减小到数十厘米。

目前，量子计算机正在开发研制阶段，日本富士通公司开发一种量子元件超高密度存储器，在1平方厘米面积的芯片上，可存储10万亿比特的信息，相当于可存储6000亿个汉字。科学家们认为，随着毫微技术的进步和量子隐形传输技术的发展，量子计算机的心脏——微处理器将在5年内研制成功，世界上第一台量子计算机有望在10年内诞生。