远程传送能成为现实吗？科学家找到了实现这一目标的方法

#标题创作挑战#

你对瞬间移动了解多少？1986版《西游记》中，猪八戒还是凡人，想娶妻，结果南海观音、文殊、普贤菩萨所化女子突然消失，又出现在异地。这就是神话传说中的瞬间移动。更别说科幻电影、电脑游戏，英雄消失在空中，又出现在遥远的地方。但这在现实生活中可能实现吗？其实，科学家们对瞬间移动的研究已经20多年了，取得了惊人的成果。那么，在现实世界中，我们距离瞬间移动还有多远？

什么是瞬间传送？

科学家将心灵传输定义为物体在任意距离上的瞬时移动，更好是比光速更快。心灵传输一词由美国作家查尔斯·福特于 1931 年创造，他将希腊语单词 tele（表示距离）与拉丁语动词词根（表示携带）结合起来。在他的书《Lo！》中，他用这个词来描述物体在太空中无法解释的运动。当然，《Lo！》没有科学依据；它只是关于心灵传输的传说和神话故事集。

查尔斯·福特

关于瞬间移动的离谱故事，有时会出现在媒体上。例如，1943年，据说美国的驱逐舰USS 在一瞬间行驶了320公里，直接从诺福克驶向费城。科学家们震惊不已，仔细梳理了这起神秘事件的细节。原来，这艘驱逐舰只是沿着城市之间的运河快速航行，根本不存在瞬间移动的事情。但对于现代科学家来说，瞬间移动已经不再是科幻电影中的场景，他们从理论上研究了所有可能的瞬间移动方法，甚至成功掌握了其中的一些。那么，科学家们对瞬间移动有什么建议呢？

美国海军伊尔德里奇号远程传送事件

如何传送

想象一下，如果你能穿过时空裂缝，一瞬间就发现自己身处世界的另一边。那不是很令人兴奋吗？事实上，这个“传送装置”就在你身边，只是你看不见而已。但不要以为进入时空裂缝就像穿过篱笆的裂缝进入别人的院子一样容易。

科幻电影中的瞬间移动

有一种科学假说认为，现实世界中充满了微观的空洞。毕竟，所有原子都在不断运动，它们之间必然存在缝隙。但这种缝隙最多只有十几个原子宽，要想通过它进行空间传送，就必须以某种方式将其扩大到一个人的大小。同时，还需要带负电荷的异常物质来保持缝隙的稳定，防止它被粒子过快填满。科学家们目前还没有发现异常物质，他们推测一些恒星可能由巨大的异常物质组成，但这一理论尚未得到相关证据的支持。

时空差距

理论上，如果你变成量子力学里的量子波，你就能进入空间裂缝，实现瞬间移动。但问题是，没有科学家知道如何把人变成量子波，然后再把量子波变回物质。

通过虫洞进行瞬间移动（a）

虫洞还能让我们实现瞬间移动。科学家认为，我们三维宇宙中的一些地方在四维空间中是弯曲的，而这些弯曲中存在的隧道就是虫洞。简单来说，空间中的两点在三维空间中可能相距非常远，但在四维空间中，它们几乎处于同一位置。如果难以理解，我们想象一下在一张纸的两面画上两个点，从二维角度看，它们相距很远。但如果我们将纸对折，让两点重叠创造了移动游戏的神话，就从二维变成了三维。这时，你只需要用笔在两点之间戳一个洞，这就是虫洞。

二维虫洞

科学界有一种观点认为，虫洞其实就隐藏在黑洞中，但除非你想自杀，否则你是进不了黑洞的。气体吸积盘以惊人的速度围绕着这些怪物旋转，只要你靠近，它就会立刻把你像面条一样拉长。如果你滑进“吸积盘”，理论上你会死于黑洞压迫性的引力（当然，没人知道里面到底发生了什么）。

虫洞

如果你真的掉进虫洞，它会立刻把你撕碎，因为虫洞只存在一瞬间，然后就消失了。所以，虫洞必须是固定的，而这只有异常物质才能做到，但我们目前确实没有这个东西。

瞬间移动的可能概率（）

有一天，当你打开卧室的门时，会看到一个完全出乎意料的未知的地方，比如遥远的星球。这一切的发生都是因为你体内电子的量子不稳定性，电子会在宇宙中随机移动。但不用担心，这种自发运动的概率其实是零，而且这种事件发生所需的时间比宇宙的年龄还要大。然而，我们体内原子的波函数还是可以传到其他星球的，如果研究并控制它们的运动，那么理论上就可以把人传送到宇宙的任何地方。这种方法在道格拉斯·亚当斯的电影《银河系漫游指南》中就有展示，但科学家们不知道它能否在现实生活中重现。

概率传送

量子隐形传态（）

量子隐形传态的原理已经被研究出来并投入实践，这项技术不涉及人体的隐形传态，而只是信息的瞬间传输，类似于我们使用的传真机。

让我们来了解一下量子力学的原理，这是这种隐形传态的基础。首先，量子系统中的每个电子都属于每个原子，否则就不会有分子。在这种情况下，电子同时存在于任何地方，这难道不难理解吗？这种状态称为叠加态。只有当你开始观察这个电子时，它才会固定在某个位置。

量子隐形传态

可以说，你早上起床时看到的之一件东西改变了整个宇宙。1935 年，量子力学的创始人之一艾琳·薛定谔就这个问题做了一个著名的心理学实验，被称为“薛定谔的猫”。

让我们想象一下，一只猫被锁在保险柜里，而一台在特定情况下会杀死这只猫的恶毒机器。根据量子力学，只要这只猫没有被观察到，它就同时处于活着和死亡的状态。如果保险柜被打开，那么实验者只能看到一种特定的状态，猫死了或猫还活着。

艾琳·薛定谔

几乎是瞬间，系统就不再是混合状态，而是在观察的瞬间选择其中一种状态。科学家尚未找到这种现象的完整解释，但它已得到实验证实。

电子纠缠

另外，量子力学中的电子是成对连接的，然后分散开来，在宇宙中随机移动。这就是所谓的电子纠缠，无论它们相距多远，它们都会与孪生兄弟保持连接。每个电子都有自旋，也就是与磁场有关的旋转方向。一对电子中只要有一个电子的自旋向下，另一个电子的自旋就会立即向上，反之亦然。如果其中一个电子发生了什么事情，有关它的信息会立即传递给第二个电子，而且发生的速度会比光速还快。这就是爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论。理论上没有什么可以超过光速，但一对纠缠的电子却可以以比光速更快的速度传递信息。

电子纠缠

为了更好地理解这种联系是如何运作的，让我们把地球上的一个电子 e 和火星上的另一个电子 m 放在一起。它们曾经是一对，但后来分开了。一旦我们确定了电子 e 的自旋，我们就可以立即确定 m 的自旋。如果我们改变 e 的自旋，m 也会改变。而且，我们会看到火星上的电子瞬间发生变化，速度比光速还快。

1983 年，法国物理学家阿兰·阿斯普通过对电子进行一系列实验验证了这一悖论。他证实，纠缠对之间的信息传输速度可以超过光速，但这种传输速度是随机的，在实践中毫无用处。

纠缠对可以比光速更快地传输信息

然而，十年后，科学家们找到了一种控制这一过程的方法，即将第三个电子连接到纠缠对中，从而使他们能够传送单个电子，进而再次传送信息。

我们来仔细看一下这个操作过程。我们以地球上的电子e和火星上的电子m为例，我们想把e传送到m，也就是把我们的电子从地球传送到火星。要做到这一点，需要增加一个和m纠缠的电子，我们姑且叫它x，然后让e和x纠缠。那么e的信息就会被传送给x，但是因为x也和m纠缠，所以e的信息也会传送给m。最后电子m就变成了电子e的精确复制品，实现了传送。

电子隐形传态的实现

2006年，维也纳的一个研究小组应用这种方法将铯气体传送到了多瑙河对岸600米外的地方。这种气体由一万亿多个原子组成，肉眼可见。一年后，美国国家标准与技术研究所的科学家成功通过光纤网络传送光子，这次距离超过了100公里。2017年，中国科学家首次将光子传送到太空，高度超过500公里。为此，研究人员进行了超过一百万次尝试，才成功使900多个粒子纠缠在一起。克服如此长的距离是可能的，这要归功于量子中继器，这是一种确保能量不减少、光子不丢失的传输设备。

中国首次将光子传送到太空

量子计算机

科学家们还在开发基于粒子隐形传态的量子计算机。你肯定会很高兴家里有这样的工具。由于观察者效应，它不可能被黑客入侵。黑客在试图拦截信息后会立即改变粒子的状态。你会收到入侵警报，数据传输也会立即终止。IBM 和谷歌等世界高科技领导者已经在竞相制造这样的超级设备。但到目前为止，量子计算机的能力还没有超过传统计算机。

未来，当量子计算机得到改进时，科学家希望将其用于远距传送。量子计算机将帮助在量子层面扫描整个人体，这是难以想象的原子和粒子数量。即使是大肠杆菌也含有 9×10^10 个原子，而整个人体至少有 7×10^27 个原子，这比可观测宇宙中的恒星数量还要多，并确保每个原子都被传送走。

人体拥有惊人的原子数量

英国莱斯特大学的研究人员计算了这样做所需的能量，发现传输人体中的所有粒子需要巨大的带宽，以及目前英国约一百万年的电力。以目前的能力，传输这些数据大约需要480万亿年。这个过程需要比宇宙存在的时间长350万倍。好吧，步行去那里会更快。

数据传输时间惊人

此外，在量子隐形传态中，需要最严密的纠错机制，以防止出现丝毫的差错或失败。你能想象如果你的手上丢了一个原子会发生什么吗？我想你不会对这个结果太满意。更大的麻烦可能是数据传输过程中受到外来物体的干扰。就像科幻电影《变蝇人》中，一只苍蝇和一位年轻的科学家一起进入了隐形传态阵，隐形传态后重塑他身体的计算机将他与苍蝇合并，科学家变成了一个可怕的突变体。

人类和苍蝇一起进行空间传送

有一件事你肯定不会满意，由于受到观察者的影响，当仔细扫描原子时，原来的物体会被破坏，所以传送后的你并不会和原来的物体100%一致。

不过，别急着和量子隐形传态说再见，科学有时候就是这么疯狂。近日，纽约城市大学的加来道雄教授认为，隐形传态可以在没有复杂量子纠缠的情况下实现。他决定打造一个类似超高分辨率核磁共振扫描仪的隐形传态设备，精度达到每像素一个原子。为了成功传输，加来道雄教授希望使用超短波和高频X射线，因为这能比光纤多传输一百万倍的信息。你的数据将在量子层面加密，然后发送到太空，通过卫星网络传输，最后送到目的地量子计算机进行解压。

加来道雄教授的疯狂想法

加来教授希望在 10 年内通过将一个简单的分子传送到轨道来验证他的理论。如果成功，他可以用 DNA 进行测试，逐渐地，传送人类的时代就会到来。根据加来教授的计算，这种传送将在 100 年内发生。

但如果你不想等那么久，那就看看马克·扎克伯格的小复活节彩蛋吧。

扎克伯格的“传送门”

该社交网络的负责人马克·扎克伯格承诺，瞬间传送技术最早将在2030年出现。扎克伯格表示，10年后，虚拟现实和增强现实设备将变得非常先进，每个人都可以借助支持VR的智能眼镜瞬间传送到宇宙中的任何地方。

增强现实远程传送

也就是说，你看到的图像非常逼真，以至于你真的以为自己被传送了。我想你会同意，因为这看起来确实是一个不错的选择。你可以在太空中旅行，而你的身体却呆在家里。

当然，如果量子隐形传态成为可能，情况也是类似的。比如你决定传送到月球，但实际上只有你的原子完整信息会被传送，这意味着你的分身会出现在月球上，而你的原身会留在家里。但无论如何，隐形传态将以前所未有的方式为我们每个人拓展宇宙的边界。

那么，您认为哪种传送方法最有前景？您想用哪种方法传送自己？