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科学家发现超时空传输能量的方法

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科学家发现超时空传输能量的方法

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感谢这儿都是最新科学报道的投递
开始的时候,他们远程传输了光子,后来他们远程传输了原子和离子。现在,物理学家们发现了如何远程传输能量。这项发现可能会大大加深我们对纠缠态以及能量-信息关系的理解。



     1993年,IBM的位于纽约的沃特森研究中心(IBM's Watson Research Center in New York State)的Charlie Bennett和他的同事们向人们展示了如何把量子信息从一个地方传输到另一个地方而不需要通过其间的空间.这项技术依赖于量子纠缠(处于纠缠态的两个粒子的量子态之间有深刻的联系:对其中一个粒子的测量会立即影响到另一个粒子的量子状态,哪怕它们相距天涯海角)。Bennett他们把这项技术叫做远程传输。

    对这项技术的潜在价值是怎么说也不过分。由于量子粒子在本质上是不可区分的,所以在传输粒子的时候没有必要真的把粒子本身传输过去,只要把它们的所有信 息传输过去,在终端就可以重现这些状态的粒子(当然前提是你得把相应的粒子准备好)。Bennett之后物理学家们就是根据这个想法进行了光子,原子和离 子的远程传输实验.不难想象,在不久的将来远程传输分子甚至是病毒都是很有可能的.

    最近的研究发现在远程传输信息的过程中伴随着能量的传输.原来远程传输中对第一个粒子的测量意味着向整个系统输入了能量,通过对第二个粒子的合适的测量 就可以把这些能量重新提取出来.他举了一个例子.设想在电场势阱中有一串处于纠缠态的振荡着的离子,测量第一个离子就向系统以声子(振荡的量子)形式注入了能量.对最后一个离子进行合适的测量就能提取这个能量.从原理上讲,这一过程可以以光速进行.这样声子就不会经过中间的离子(从而也没有热耗散),即远程传输.



     不过日本东北大学(Tohoku University)的Masahiro Hotta认为这项发现对物理学基础的意义可能更大.基于这项发现Hotta在他的论文中给出了量子信息和量子能量之间的两个限制关系(不等式):

1)传输过程中能够获得的最大能量不小于与纠缠基态消耗相关的一个量.

2)相应地,传输过程中纠缠基态的消耗不小于与传输能量相关的一个量.

     近年以来物理学家们越来越感觉到能最好的描述我们的物理世界的法则是那些描述信息的法则,而不是描述物质与能量的法则(参:全息原理,熵力,最大熵原理......),希望Hotta的发现能是我们走得更快,更远.
 

参考报道:
Physicist Discovers How to Teleport Energy
论文:
Energy-Entanglement Relation for Quantum Energy Teleportation

科学家发现超时空传输能量的方法

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感谢这儿都是最新科学报道的投递
开始的时候,他们远程传输了光子,后来他们远程传输了原子和离子。现在,物理学家们发现了如何远程传输能量。这项发现可能会大大加深我们对纠缠态以及能量-信息关系的理解。



     1993年,IBM的位于纽约的沃特森研究中心(IBM's Watson Research Center in New York State)的Charlie Bennett和他的同事们向人们展示了如何把量子信息从一个地方传输到另一个地方而不需要通过其间的空间.这项技术依赖于量子纠缠(处于纠缠态的两个粒子的量子态之间有深刻的联系:对其中一个粒子的测量会立即影响到另一个粒子的量子状态,哪怕它们相距天涯海角)。Bennett他们把这项技术叫做远程传输。

    对这项技术的潜在价值是怎么说也不过分。由于量子粒子在本质上是不可区分的,所以在传输粒子的时候没有必要真的把粒子本身传输过去,只要把它们的所有信 息传输过去,在终端就可以重现这些状态的粒子(当然前提是你得把相应的粒子准备好)。Bennett之后物理学家们就是根据这个想法进行了光子,原子和离 子的远程传输实验.不难想象,在不久的将来远程传输分子甚至是病毒都是很有可能的.

    最近的研究发现在远程传输信息的过程中伴随着能量的传输.原来远程传输中对第一个粒子的测量意味着向整个系统输入了能量,通过对第二个粒子的合适的测量 就可以把这些能量重新提取出来.他举了一个例子.设想在电场势阱中有一串处于纠缠态的振荡着的离子,测量第一个离子就向系统以声子(振荡的量子)形式注入了能量.对最后一个离子进行合适的测量就能提取这个能量.从原理上讲,这一过程可以以光速进行.这样声子就不会经过中间的离子(从而也没有热耗散),即远程传输.



     不过日本东北大学(Tohoku University)的Masahiro Hotta认为这项发现对物理学基础的意义可能更大.基于这项发现Hotta在他的论文中给出了量子信息和量子能量之间的两个限制关系(不等式):

1)传输过程中能够获得的最大能量不小于与纠缠基态消耗相关的一个量.

2)相应地,传输过程中纠缠基态的消耗不小于与传输能量相关的一个量.

     近年以来物理学家们越来越感觉到能最好的描述我们的物理世界的法则是那些描述信息的法则,而不是描述物质与能量的法则(参:全息原理,熵力,最大熵原理......),希望Hotta的发现能是我们走得更快,更远.
 

参考报道:
Physicist Discovers How to Teleport Energy
论文:
Energy-Entanglement Relation for Quantum Energy Teleportation
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