目前有技術能讓螞蟻空間瞬移嗎, 中科大告訴你答案, 厲害了我的國

量子力學

描述世界的語言跟經典力學有根本區別。經典力學描述一個粒子的狀態，說的是它在什麼位置，具有什麼動量。不言而喻的是，在任何一個時刻這個粒子總是位於某個位置，具有某個動量，即使你不知道是多少。

量子力學描述一個粒子的狀態，卻是給出一個態函式或者稱為態向量，這個態向量不是位於日常所見的三維空間，而是位於一個數學抽象的線性空間。在這裡我們不需要深究這是個什麼空間，關鍵在於兩個態向量之間可以進行“內積”的運算。那所謂的向量內積又是什麼？

點選載入圖片

原來在三維空間中，兩個長度為一的單位向量a和b做內積，得到的是它們夾角的餘弦，即兩個向量方向相同時得到一，方向相反時得到負一，互相垂直時得到零，所以內積也可以理解為一個向量在另一個向量上的投影乘以它的長度。對兩個態向量也可以求這樣的內積，結果是個複數，而這個複數的絕對值小於等於一。

瞭解完量子力學之後，再繼續深入瞭解量子通訊和量子傳輸的概念。他們兩個是完全不同的概念。量子通訊技術是一項革命性的浩大工程，迄今為止，還沒有達到成熟的全面應用階段，屬於一項還在發展中的技術。其驗證時間還很漫長。

點選載入圖片

潘建偉團隊的

量子技術

開發取得了新的進展，那就是開發出了全新的量子技術機“九章”。其計算能力是目前全球排行第一的日本超算機的一百萬億倍，也就是“九章”一分鐘的計算能力，日本排行全球第一的超算機需要一億多年。而“九章”的計算能力也是谷歌

量子計算機

計算速度的一百億倍。

不過，這些技術目前還只是停留在通訊、計算應用的初級階段。就像人類早期的機械計算機一樣，還需要不斷小型化和應用完善。更別說量子傳輸技術了，到目前為止，量子傳輸技術跟愛因斯坦的很多理論一樣，還僅僅停留在理論階段。

點選載入圖片

而不少人對量子力學和量子通訊也有誤解。量子力學中有一個概念叫“

量子糾纏

”，兩個互相糾纏的量子之間可以瞬間感應到彼此，速度遠超光速。也正是因為速度遠超光速，所以被很多人誤解，誤認為這就是“超光速傳播資訊”！

事實上並不是這樣的，量子糾纏並沒有傳播任何資訊，糾纏中的兩個量子是一個整體，就像左右手套那樣，確定一個是左手套，另外一個自然就是右手套了。而一旦你試圖用觀測的方式測量其中一個量子，另外一個量子的狀態馬上確定，兩個量子之間的糾纏也馬上消失，不再是糾纏中的整體。

點選載入圖片

所謂的量子通訊，並不是說能夠“超光速傳播資訊”的通訊，只是利用了量子糾纏的效應，所以叫做量子通訊。具體來說，主要是量子金鑰分發，用於加密保護。利用量子糾纏的特性，如果有人試圖竊取一個加密檔案，竊取本身就意味著觀測，而一旦實施觀測，兩個量子的糾纏態馬上停止，也就是所謂的發生了“坍縮”，這樣竊取行為馬上就能被發現。

歸根結底，現有的量子通訊並不是超時空傳輸訊號。其實它應該叫量子加密技術通訊。正常傳輸無線電訊號。有人從旁邊劫持到訊號以後，破解，獲取相關知識你就會完全無法控制。比如傳統的發電報。 A發給B的無線電訊號是滿地球都能收得到的。 C接收無線的訊號，B完全無法控制。

而現在的電子通訊是採用量子技術進行加密。而且是唯一一次加密， A發給B的訊號，接碼的訊號是一次性的。別人收到訊號。無法破解。不管是量子還是普通的，傳輸速度都是一樣，三十萬公里每秒。

點選載入圖片

那既然量子通訊和量子傳輸研究水平都達到了一定的高度，那能否實現將螞蟻從一個地方傳輸到另一個地方的願望呢？據瞭解，目前中科大的實驗可以把一個量子態遠端傳輸到另外一個地方，這個在墨子號量子實驗衛星的量子隱形傳態實驗中已經得到了驗證。但現在肯定不能把一隻螞蟻遠端傳輸到另外一個地方。

現在能傳輸的是簡單的量子態，這裡所謂的量子態一般來說是光子的偏振狀態——所謂偏振簡單的說就是振動方向，因為光子是電磁波，所以這個振動方向其實就是電磁波的電場的振動方向——我們都知道，電場是一個向量場，它是有方向的。

中國的量子科學確實是排名靠前的，但是現在也只能把幾個量子傳輸到另一個地方，這些量子都是微觀粒子，而螞蟻雖然小但是也是宏觀生物，現在的量子技術是無法傳輸這麼“大”的東西的。

點選載入圖片

現在的量子傳輸技術都是把量子“態”遠端傳輸到另一個地方，而這個量子本身沒有任何移動，而是它的狀態被傳輸到了另一個地方，這種傳輸目前只能傳送十位元量子資訊。而構成一個螞蟻的千千萬萬個原子每一個都有若干位元的資訊。

更要命的是螞蟻還是活的，所以它們的原子每時每刻都在運動，再說量子之間的傳輸都是透過量子糾纏來實現的，而量子糾纏的發生也有數量，數量極其微小，而一隻螞蟻光細胞就數不清，更別說其中的量子位元數量了，所以螞蟻的傳輸就顯得有點遙遙無期了。

點選載入圖片

現在的量子傳輸只傳輸狀態，舉個例子：我用量子技術傳輸一個蘋果，那麼我手裡這個蘋果的所有量子態訊息都會遠端傳輸到另一個地方，然後另一個地方的人可以根據接受到的這個蘋果的量子訊息從而“重建”這個蘋果，生成的這個蘋果和原來的這個蘋果一模一樣，所以就可以說是把原來的蘋果傳輸過來了。

科幻電影中經常出現的橋段就是人體的遠距離傳輸呢。你在一個星球上面，只要訊號對接上，就可以從星球直接傳輸到飛船上。這裡應用到的技術，就是量子隱形態傳輸技術。但是科幻小說和科幻電影中的量子傳輸已經達到了把一個活生生的人遠端傳輸到另一個地方，實現瞬間轉移，這種技術在目前的我們看來無異於神蹟，但是隨著量子科學的一步步發展，沒什麼是不可能的。

點選載入圖片

現在，有很多科技巨頭竟逐“量子霸權。“量子霸權”指的是擁有超越所有經典計算機的計算能力。比如谷歌。有三名科學家在《自然》雜誌上發表文章，表示谷歌已經實現了“量子霸權”。也就是說以後的計算機很可能都是“量子計算機”。

量子計算機的速度非常快，打個比方說，普通計算機需要一萬年時間來執行的任務，量子計算機處理器大概只花了200秒就可以完成等效的任務。

雖然谷歌實現了“量子霸權”，但是並不意味它可以在實際應用中替代經典計算機。所以“量子霸權”不應該作為權衡量子領域進展的指標。真正的量子時代非常遙遠，而量子計算機想在商業上落地，還需要持續研發。可以說“量子霸權”問題沒有任何實際應用價值。

點選載入圖片

那麼我國在量子科技上取得了哪些成績呢？在國際上又處在怎樣的位置呢？這不得不提2016年8月16日發射的墨子號科學實驗衛星。我國的量子科技在國際上被稱為取得了領先的地位。現在已經實現了很多非常偉大的發現。現在正處在飛速發展的階段，尤其是中科大量子資訊實驗。我國在世界上首次實現了衛星和地面之間的量子通訊，構建天地一體化的量子保密通訊的科學實驗體系。實現了國家資訊保安和資訊科技水平跨越提升。

目前為止，我們可以瞭解到的是中科大的潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等和奧地利維也納大學塞林格小組合作，在國際上首次成功實現高維度量子體系的隱形傳態。

這是自一九九七年實現二維量子隱形傳態實驗以來，科學家第一次在理論和實驗上把量子隱形傳態擴充套件到任意維度，為複雜量子系統的完整態傳輸以及發展高效量子網路奠定了堅實的科學基礎。

點選載入圖片

潘建偉和同事們首次實現了獨立光子偏振態的量子隱形傳態的實驗驗證，迄今為止，所有的量子隱形傳態實驗都侷限於量子態的二維子空間。也就是說將一個量子態傳輸到另一個地方是可以實現的，這是由於傳輸雙方都是量子態資訊或物質。

雖然暫時還無法實現生物的量子隱形態的傳輸。由於高維量子態的隱形傳態作為完整傳輸一個量子系統的最後一個待解決挑戰，由於其可行性理論方案和實驗技術上的雙重困難，雖然一直懸而未決。但相信未來國家一定可以實現這個目標。