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我们可以进行无线传输吗？ - Sajan Saini

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    无线传输会成为可能吗？
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    一个棒球是否有可能转变成一道电波，
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    穿过高楼，
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    弹过转角，
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    再变回原样吗？
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    可能有些奇怪，多亏了量子力学，
    答案可能确实是“是”。
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    可能吧。
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    秘密在此。
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    棒球本身不能被电波传输，
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    但是它的所有信息可以。
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    在量子物理中，原子和电子
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    被解释成一族特性的集合，
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    譬如，位置，
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    动量，
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    以及特征自旋。
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    这些特性的值确定了一个粒子，
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    给了它量子态特征。
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    如果两个电子有相同的量子态，
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    那么它们就是相同的。
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    字面意义上，棒球可以由形成它的原子的
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    一系列量子态所确定。
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    如果可以再波士顿读取这量子态信息，
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    并且将它发往全世界，
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    那么在班加罗尔，拥有相同化学元素的原子
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    可以接收，刻入这些信息，
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    被小心的组装，
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    变成一模一样的棒球。
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    但这有一个问题。
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    量子态不容易测量。
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    量子物理中的测不准原理
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    说明不能同时测量
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    一个粒子的位置和动量。
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    测量电子准确位置的最简单方法
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    需要散布光的粒子，即光子，
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    并在显微镜下收集光子。
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    但是这种散布以一种
    不可预测方式改变了电子的动量。
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    我们失去了之前关于动量的全部信息。
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    某种意义上来说，
    量子信息是脆弱的。
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    测量这种信息会改变它。
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    所以我们如何传输那些
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    不能完全被我们读取的东西而不毁坏它呢？
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    可以在量子缠结的奇怪现象中找到答案。
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    自量子物理形成以来，量子缠结就是古老的谜题，
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    而且仍没有完全解释。
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    缠结两个电子的自旋可以形成
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    超过距离的影响。
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    测量第一个电子的自旋
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    决定第二个电子会测出什么样的自旋，
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    不论这两个粒子是距离一英里还是一光年。
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    然而，第一个电子的量子态信息，
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    即一个量子位的数据，
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    可以不通过中介传递影响另一个电子。
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    爱因斯坦和他的同事称这种奇怪的通信为
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    鬼魅似的远距作用。
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    尽管似乎两粒子之间的缠结
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    会于空间中在它们之间
    立刻传输一个量子位，
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    但这中间有个问题。
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    这种交互必须在很近的发生。
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    两个电子必须很近的进行缠结，
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    然后其中一个才可以移到新的地方。
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    本身来看，量子缠结不是无线传输。
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    为了完成无线传输，
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    我们需要数字信息来
    帮助在接收端解读量子位。
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    测量第一个粒子产生了两比特数据。
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    这些数字比特必须通过传统渠道运输，
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    受制于光速，电波，微波，还可能有光纤。
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    当我们为获得数字信息测量了一粒子，
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    我们便破坏了它的量子信息，
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    这意味着棒球必须在波士顿消失，
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    才能被无线传输到班加罗尔。
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    多亏了测不准原理，
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    在两城市间可以无线传输棒球的信息，
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    而且还不会重复它。
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    所以理论上说，我们可以无线传输物体，
    甚至人类，
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    但是目前未知，我们还不太可能
    测量大型物体里面
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    千千万万的原子的量子态，
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    并且在别处复制它们。
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    这项任务的复杂程度和
    所需能量是天文级的。
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    现在，我们可以有保障的
    无线传输单个电子和原子，
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    这会形成将来量子计算机的
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    超级安全数据加密。
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    量子传输的哲学内涵是微妙的。
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    无线传输的物体不像有形物体一样
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    在空间中传输，
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    也不像无形信息一样在空间中传输。
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    它看上去两者皆有。
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    量子物理给我们提供了一个
    奇怪的全新视角，
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    即我们的宇宙中所有的物质
    都是脆弱信息的集合。
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    而量子无线传输展示了新的方法
    来影响这种脆弱性。
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    记住，永远不要说永不。
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    通过一个多世纪，
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    人类已经由在原子层面上
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    对于电子行为不太确定的认识，
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    发展到可以在房间里可靠的无线传输它们。
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    在1000年，甚至10000年里，
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    我们会见证对这种现象什么样的技术运用？
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    只有时间和空间会揭开答案。
Title:
我们可以进行无线传输吗？ - Sajan Saini
Description:

完整课程：https://ed.ted.com/lessons/will-we-ever-be-able-to-teleport-sajan-saini

无线传输会成为可能吗？一个棒球是否可以转变为无线电波的形式，穿过高楼，弹过转角，并变回原来的棒球吗？可能很奇怪，多亏了量子物理，答案可能确实是“是的”... 或许吧！Sajan Saini 对此作了解释。

课程讲解：Sajan Saini，动画制作：Karrot Animation。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:38

Chinese, Simplified subtitles

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