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由一枚硬币开启的超距传输

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果把孪生粒子比作一对魔法硬币,通信双方重复以上步骤、通过「抛量子硬币」传送信号的方式,就叫作量子通信。用量子通信发完「反正反正」之后,赶紧再用微信给对方补个留言「错对对错」,告诉他哪些信号是发错的,让他自己纠正。也就是说,对方收到量子信息虽然是瞬时的,但要从一团乱码中找出真正的意义,还得靠传统通信方式,微信、电话延迟多久,量子通信就延迟多久。




喂,年轻人!我看你骨骼精奇,是万中无一的创业奇才


我这里有一对魔法硬币,与你有缘,就十块钱卖给你吧! 


别看它长得和普通的一元硬币差不多,这种硬币有一项:



你想啊,这种硬币如果做成情侣版,肯定大卖!尤其是异地恋:



你和你伴侣人手一枚,你在北京不断抛硬币 A,发出「正正反反」之类的信号,她在西雅图的硬币 B 就会自动变成「反反正正」,编码成「0011……」,再转成 ASCII 码就是:


I LOVE U


理工男的浪漫,你懂不懂!


(给我 48 块钱,就能用 RMB 说出「我爱你」 )


再想想,如果能好好包装一把,还能卖给国家航天局、NASA 之类的土豪机构!


从月球到地球 38 万公里,电磁波信号需要走 2 秒多。月球的宇航员别说游戏玩不了,打个电话都卡死机。火星就更远啦,1 亿公里,得延迟 5 分钟!




但是用无延迟的魔法硬币做星际通信,网游不卡了,电话不等了,干啥都流畅!


要问魔法硬币有没有缺点?


你还别说,是有个小问题,不过不影响使用啦——就是每次抛硬币时,翻到正面还是反面,要看人品(喂,喂!年轻人,别走啊…… )


好啦!以上故事是玩笑,但魔法硬币可不是玩笑。 


用量子纠缠态的一对孪生粒子,自旋向上=硬币正面,自旋向下=硬币反面,就能做出如假包换的「魔法硬币」。


无论相隔多远的距离,处于「纠缠态」两个孪生粒子就像有心灵感应般,零延迟、发生同步反应。如果把孪生粒子放在两地,在地球观测粒子 A 发现自旋向上,火星上的粒子 B 会因此而瞬间变成自旋向下,仿佛两个粒子之间始终有一道穿越时空的纽带——这就是传说中的「超距作用」。




因为 A 的粒子自旋态始终和 B 的相反,所以地球人只需观测一下粒子 A,就能实时改变粒子 B 被火星人观测到的自旋态。当火星人读取出 B 的自旋态时,相当于接收到了地球发来的一个比特。


如果把孪生粒子比作一对魔法硬币,通信双方重复以上步骤、通过「抛量子硬币」传送信号的方式,就叫作量子通信。


问题在于,就算拥有把爱因斯坦吓傻的超能力「超距作用」,量子通信却没法用来瞬时传数据!


因为,每次硬币(自旋)是正是反,是个完全随机事件,不要说控制,连影响都做不到。你想发「正正反反」,它给你来个「反正反正」——试想如果不能畅所欲言,对方接收到的都是乱码,还谈何通信呢?


既然发的是一团乱码,那么就算能够穿越宇宙瞬时传送,也称不上是真正的通信。


爱因斯坦当年杞人忧天的「超光速通信」问题,就这样被「随机性乱码」天衣无缝地解决了。


要想用量子传点有意义的东西,解决的办法只有一个:


用量子通信发完「反正反正」之后,赶紧再用微信给对方补个留言「错对对错」,告诉他哪些信号是发错的,让他自己纠正。


也就是说,对方收到量子信息虽然是瞬时的,但要从一团乱码中找出真正的意义,还得靠传统通信方式,微信、电话延迟多久,量子通信就延迟多久。你是不是在想:既然如此,不如我直接发个微信得了,还要用量子通信干吗?


所以,只有聪明人才能看出,量子通信真正的威力。

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