柯克船長和他的船員總是輕鬆地做到這一點：他們在一點解體，然後在另一點重新出現。但是，這種形式的旅行長期以來似乎遙不可及。然而，現在看來，在量子物理學的奇異世界中，隱形傳態不僅在理論上是可能的，而且實際上可以發生。
圖片來源：因斯布魯克大學 |
安東·蔡林格和他的同事設計了第一個驗證量子隱形傳態的實驗。 |
奧地利因斯布魯克大學的一組研究人員在12月11日的《自然》雜誌上發表了第一個驗證量子隱形傳態的實驗報告。羅馬的弗朗切斯科·德·馬蒂尼領導的另一個團隊也向《物理評論快報》提交了類似的證據。這兩個團隊都沒有把同事送到加德滿都，也沒有把汽車送到月球。然而，他們所證明的仍然非常驚人。安東·蔡林格、德·馬蒂尼和他們的同事們獨立地證明，將一個量子粒子（如光子）的屬性轉移到另一個量子粒子是可能的——即使這兩個粒子位於星系的另一端。
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直到最近，物理學家幾乎已經排除了隱形傳態的可能性，本質上是因為所有粒子都同時表現得像粒子和波。訣竅是這樣的：他們假設要產生任何一個粒子的精確副本，首先必須確定它的粒子屬性，如它的位置，以及它的波動屬性，如它的動量。然而，這樣做會違反量子力學的海森堡不確定性原理。根據該原理，永遠不可能同時測量波和粒子的屬性。你對一組特徵瞭解得越多，你就越不能確定地說另一組特徵。
圖片來源：安德烈·貝爾蒂奧姆
IBM 團隊 六位研究人員——理查德·喬茲薩、威廉·K·沃爾特斯、查爾斯·H·貝內特（後排，從左到右）吉勒斯·布拉薩德、克勞德·克雷珀和阿舍·佩雷斯（前排）——在 1993 年提出了量子隱形傳態。 |
然而，在1993年，一個由六位科學家組成的國際團隊提出了一種繞過不確定性原理的方法。他們的解決方案基於量子力學中追溯到 20 世紀 30 年代的定理，稱為愛因斯坦-波多爾斯基-羅森效應。它指出，當兩個粒子彼此接觸時，它們可以變得“糾纏”。在糾纏狀態下，兩個粒子仍然是同一個量子系統的一部分，因此你對其中一個粒子所做的任何事情都會以可預測的多米諾骨牌方式影響另一個粒子。因此，該小組展示了在原則上，糾纏粒子如何可以用作某種“運輸者”。透過將第三個“訊息”粒子引入其中一個糾纏粒子，人們可以將它的屬性轉移到另一個粒子，而無需測量這些屬性。
實驗證明 |
直到因斯布魯克的研究人員進行他們最近的實驗，貝內特的想法才得到實驗驗證。研究人員產生了成對的糾纏光子，並表明他們可以將偏振狀態從一個光子轉移到另一個光子。
隱形傳態仍然有一個小問題：在模糊的量子力學領域，轉移的結果受到接收者對其觀察的影響。（例如，一旦你看到博恩斯，他就會看起來像別的東西。）所以仍然有人必須告訴接收者已經進行了轉換，以便他們可以正確解釋他們所看到的內容。而這種通訊不能以超光速發生。即便如此，該方案在超快速量子計算機中以及利用量子現象確保安全資料傳輸方面具有明確的應用[參見查爾斯·H·貝內特的《量子密碼學》，《大眾科學》，1992 年 10 月]。
不過，就目前而言，要等到真正的斯科蒂把活著的柯克船長傳上去還需要很長時間。