幽灵般的超距作用!利用量子纠缠能实现超光速通信吗?是怎么回事?

cht 2023-08-18 11次阅读

太阳帆探访遥远的行星或恒星系统的概念图。图片来源:Andrzej Mirecki / Wikimedia Commons

  太阳帆探访遥远的行星或恒星系统的概念图。

  虽然量子纠缠这种幽灵般的超距作用的确存在,但我们却无法利用它来实现星际超光速通信。

  几个月前,亿万富翁尤里米尔纳(Yuri Milner)和天体物理学家斯蒂芬霍金共同宣布了突破摄星(Breakthrough Starshot)计划,这个极富雄心的计划要把第一艘人造宇宙飞船发射到银河系的另一个恒星系统。虽然用一个巨大的激光阵列将一个质量很小、仅有微型芯片大小的宇宙飞船以20%光速发射到另一个星球是可行的,但是我们还不清楚像这样一个动力不足的小设备如何能跨越巨大的星际空间与地球通信。有人提出了这样的设想:或许可以用量子纠缠来通信?

  那么量子纠缠到底是什么呢?

  想象你有两枚硬币,每一枚都有不同的正面或背面,你拿着一枚我拿着一枚,我们彼此距离非常远。我们在空中抛掷它们,接住,拍在桌子上。当我们拿开手查看结果时,我们预期各自看到正面的概率是50%,各自得到背面的概率也是50%。在普通的非纠缠宇宙中,你的结果和我的结果完全相互独立:如果你得到了一个正面结果,我的硬币显示为正面或背面的概率仍然各为50%,但是在某些情况下,这些结果会相互纠缠,也就是说,如果我们做这个实验,而你得到了正面结果,那么不用我来告诉你,你就会瞬间100%肯定我的硬币会显示为背面,即使我们相隔数光年而连1秒钟都还没有过去。

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