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標題: 科學家在實驗室模擬蟲洞實現量子遙傳技術 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2020-4-7 12:36 AM 標題: 科學家在實驗室模擬蟲洞實現量子遙傳技術

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　　一個物理學家團隊計畫建造出一個可運作的蟲洞﹐他們製造出一個黑洞﹐再製造另一個與其量子纏結(quantum entangled)的黑洞。無論兩個黑洞相距多遠﹐當任何事情發生在其中一個黑洞時﹐另一個黑洞也會受到影響。研究團隊藉由此特性建造出量子遙傳設備。
　　傳統知識告訴我們﹐沒有任何東西能逃脫黑洞極大的重力場﹐只要通過事件視界﹐就會迅速掉入黑洞而被摧毀。但根據近年的理論研究﹐只要將兩個黑洞連結在一起形成蟲洞﹐當被編碼成量子粒子的資訊送到第一個黑洞時﹐這些量子資訊就會出現在第二個蟲洞﹐而不會被摧毀。也就是說﹐黑洞會重新創造一個稱為「量子遙傳」(quantum teleportation)的現象。所謂量子遙傳﹐是一種利用量子纏結來傳送量子態至任意距離的技術。工程師就是使用這個現象來建造量子電腦。
　　科學家已在實驗室中多次成功實現量子遙傳技術﹐並已被用於在量子設備之間傳遞加密訊息﹐但它無法即時傳送訊息﹐因為訊息無法被解碼﹐看起來是隨機的﹐仍需要一些傳統機制上的額外資訊﹐這表示這些訊息的傳輸無法超過光速。因此科學家表示﹐除了讓兩個黑洞纏結之外﹐還需要兩個黑洞之間的耦合。
　　在實驗室創造並將實際黑洞連結起來超過現代科學能力所及﹐但是馬里蘭大學(University of Maryland)的克里斯多福·門羅教授(Christopher Monroe)及布萊恩·史文格教授(Brian Swingle)認為﹐他們可以打造如纏結黑洞般表現的量子線路(quantum circuit)。此量子線路是由被電性束縛的離子所組成﹐這些離子的量子態被纏結在一起﹐可以模擬出黑洞纏結的現象。
　　若成功建造出可運作的量子線路﹐研究人員就能將量子資訊輸入至其中一個「黑洞」線路﹐而這個黑洞線路會將訊息編碼。不久之後﹐該資訊會以已解密可讀取的狀態從第二個線路中跳出。此方式與現有的量子遙傳技術不同﹐因為現有技術所傳輸的資訊仍被完全打亂﹐然後需要解密﹐從而使整個過程更加耗時且準確性更低。這是因為容易出錯的量子電腦必須試圖重建原始訊息。
　　儘管纏結黑洞和蟲洞的想法﹐會讓人聯想到探險家在宇宙中探險的科幻概念﹐但事實並非如此。實際情況是一個改善量子運算技術的方法。加州柏克萊大學(University of California, Berkely)研究人員姚諾曼博士(Norman Yao)表示﹐重建並使黑洞的奇異特性纏結在一起﹐就能允許在最快的時間尺度上進行量子遙傳。這是因為進入其中一個黑洞的任何資訊都能快速在粒子之間被分享﹐也因此藉由與第二個黑洞的纏結﹐資訊也能很快被分享給第二個黑洞。

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