量子纠缠可以超光速传递信息吗

太古集团2022-07-07  31

这在理论上是可能的,但在实验上没有可行性。

利用量子纠缠传输量子比特是量子通信的一种方式,称为量子隐形传态。这里的瞬移一词指的是像《星际迷航》中那样穿越空的瞬移,所以这个词的诞生也有科幻渊源。量子隐形传态的过程如图:

(1)制备一个纠缠粒子对。向A点发射粒子1,向b点发射粒子2。

(2)在点A,另一个粒子3携带一个它想要传输的量子位Q。在A点同时测量颗粒1和颗粒3,得到测量结果。这个测量会瓦解粒子1和粒子2的纠缠态,但同时粒子1和粒子3纠缠在一起。

(3)A点一方使用经典信道将其测量结果告诉B点一方。

(4)B点的一方收到A点的测量结果后,知道B点的粒子2处于哪种状态。只要对粒子2进行简单的幺正变换运算,就会变成粒子3测量前的状态。

经过这四步,粒子3携带的量子比特从A点无损传输到B点,而粒子3本身只停留在A点,并没有到达B点,这里的第三步必须使用经典信道,也就是说,真正的过程是量子纠缠和经典通信一起传输量子比特。

所有活着的人都由原子组成。如果我们准确地知道每个原子的状态,并将它们编码成量子比特,理论上就可以传输所有这些量子比特。但在实验中,先不说人体有10的26次方个原子这个天文数字。就量子隐形传态本身而言,信道不可能是完美的,中间会有损耗,误码率不会为零,导致传输结果不完整。同时,量子比特编码的精度不可能完美,在传输时间结束之前保持传输的原子状态不变是不可想象的。

所以有一天用量子隐形传态高效传输量子比特已经是梦想了。最好不要去想传送人这种科幻的东西。

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