外媒稱,電影《星際迷航》中使企業號星艦的艦員在一個地點消失,並立即出現在另一個地點的傳送裝置讓人印象深刻,它從未像現在一樣與人類如此接近。
據西班牙《阿貝賽報》1月27日報道,一支由美國珀杜大學和中國清華大學的研究人員共同組成的科研團隊,設計出了迄今為止首個傳送活體微生物內部量子態的計劃。在尋找傳送活人的方法的過程中,這項研究是一個重要的進展。
研究員李統藏(音)和尹璋琦(音)提出的方法是使用機電振蕩器和超導電路來實現這個宏偉的目標。研究人員還表示,他們計劃創造一個“薛定諤的貓”理論所闡釋的狀態,在這種狀態下,一個微生物可以在同一時間身處兩地。
1935年,奧地利物理學家埃爾溫·薛定諤提出了一個假想實驗,其內容是:把一隻貓關在一個盒子裏,盒子裏還有裝著毒氣的容器和包含一顆放射性粒子的實驗裝置,這顆粒子在一定的時間內有50%的可能會衰變。粒子衰變後,毒氣就會被釋放出來,而那只貓就一定會死。在指定的時間過去後,有50%的可能會發現粒子已衰變、貓已死亡,也有50%的可能會發現粒子未衰變、貓還活著。用量子物理學的語言說,貓處於生或死這兩種可能狀態的疊加態,只有在打開盒子的那一瞬間,才能確切地知道貓是死是活。在打開盒子之前,我們可以說貓同時處於生與死的兩種狀態。只有通過打開盒子,我們才能改變這種疊加態,並確認兩種可能性中的一種。
報道稱,薛定諤的理論第一次向公眾揭示了量子力學的深奧矛盾。在量子力學的王國裏,各種粒子經常處於疊加態,這對研究人員來說也是家常便飯,他們必須習慣於種種“不可能的”現實,比如有的電子可以同時存在於多個地點,有的粒子相互之間無論距離多遠都可以立即連通在一起,還有的粒子甚至能夠進行時間旅行。從薛定諤的假想實驗出發,物理學家們已經努力進行了數十年的研究,試圖了解這些量子宇宙中的奇特定律是否也可以轉移到宏觀世界中來。畢竟,我們自己和我們周圍的一切都是由粒子構成的。
當然,科學家目前已經取得了許多重要進展。在過去20年中,多支科研團隊在傳送量子態方面取得了越來越好的結果。
但是,還沒有人成功傳送過活體生物,所有已完成的實驗距離成功傳送生物或生物的量子態依然十分遙遠。
在此次研究中,李統藏和尹璋琦提出,把一個細菌放到一個連接在超導電路裏的機電振蕩器上,以獲得該生物內部的超導量子態,並在隨後傳送該量子態。首先,實驗選擇的細菌比振蕩器的薄膜小得多,因此不會影響到振蕩器的運作。在細菌和薄膜都呈現出量子態後,該量子態可以通過微波超導電路傳輸到遠處的另一個生物身上。
李統藏說:“我們提出了一個簡單的方法,能夠讓一個微生物同時出現在兩個地方。同時,我們還提供了一個傳送完整生物體量子態的方式。我希望我們的研究能夠啟發其他研究者,使他們認真思考微生物量子傳送的可能性,及該問題未來的種種可能。”(編譯/蘇佳維)
[責任編輯：尹賽楠]
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