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主题:人类将用心灵通话——21世纪的量子超光速通信
发信人: 2sinxcosx(2sinxcosx)
整理人: 2sinxcosx(2003-02-17 01:26:01), 站内信件
自19世纪进入通信时代以来,人们就一直梦想着一种比光速更快的瞬时通信方式。这种方式使得信息的传递不再通过信息载体(如电磁波)的直接传输来完成,而是通过一种类似于心灵感应的神秘机制,从而使通信不再受空间距离的限制。今天,科学的发展已经为我们提供了这种神秘的机制,这就是量子非定域影响或量子超光速影响,而依此实现的通信方式被称为量子超光速通信。 

  粒子间的确有“心灵感应” 

  相对论和量子力学是20世纪物理学最惊心动魄的发现,它们不仅使人类获得了对自然界前所未有的深刻理解,同时它们所引发的技术革命,如激光的发明、电子计算机的出现等,大大改变了人类的生活。 

  然而,相对论和量子力学却不能“和睦相处”。一方面,相对论不允许任何比光速更快的物质运动和信息传输,另一方面,量子力学却允许某种神秘的超光速影响的存在。根据量子力学理论,在相互耦合的微观粒子(如电子、光子等)之间存在某种神秘的超光速关联,如果我们对其中的一个粒子进行测量,另一个粒子将会瞬时“感应”到这种影响,并发生相应的变化,无论它们相距多远。 

  这种量子超光速影响有些类似于我们通常所说的心灵感应,爱因斯坦讥讽它为“幽灵式的超距作用”。然而,大量的科学实验证实了量子力学的预言,并显示了微观粒子之间的确存在“心灵感应”。当代物理学家们戏谑地将量子力学与相对论的这一不协调性问题,称为20世纪末物理学晴空的一朵乌云。我国科学院院长路甬祥先生也将它列为当代科学所面临的四大难题之首。 

  思维比光快 

  人们常说,只有思维比光更快。这句话在某种意义上说是对的,因为我们可以比光更快地传递我们的想法。 

  利用“意识”来实现超光速通信听起来的确有点不寻常,毕竟在通信领域中我们一直只与物质打交道。但也许这是非常自然的事情,因为只有意识才能最终识别通信的内容。 

  此外,意识参与实现量子超光速通信似乎预示了更加复杂的技术与仪器将需要意识本身的直接参与,而不只是通过具有意识的人来设计。 

  目前,科学家们已经进行了一些实验来证明人脑之间存在量子超光速影响,其中最严格的实验是由Grinberg-Zylberbaum等人于1994年完成的。 

  在这一实验中,两个实验者互相认识后被分别关在相距14.5米的封闭的Faraday室(这一装置用于屏蔽电磁波)中,他们的脑电图(EEG)通过仪器被记录下来。科学家们发现,当其中一个实验者接受100个闪光的刺激,并显示出特别的激发势(DEP)时,另一个未受刺激的实验者也显示出类似于这一激发势的转移势(TP)。由于实验者通过Faraday室相互隔离,这一实验排除了生物场的影响,从而严格证明了实验者之间相互关联和影响的量子超光速特征。 

  量子超光速通信的未来 

  与传统光速通信相比,量子超光速通信具有许多人们梦寐以求的优点。首先,量子超光速通信的线路时延可以为零,从而是最快的通信方式;其次,量子超光速通信丝毫不受通信双方之间空间环境的影响,是完全抗干扰的;第三,量子超光速通信可以使第三方无法进行干扰和窃听,信息载体完全可以只保存于信息的收发双方处,是保密性最强的通信方式;最后,量子超光速通信将完全是环保型的,不存在任何电磁辐射污染。 

  地球是人类的家园,但人类不能永远生活在摇篮中,一旦我们离开地球去探索广遨的宇宙空间,光速通信的局限性便会立刻显露出来。例如,如果宇宙飞船到达距地球1光年的其他星球,它与地球之间的无线(光速)通信便存在两年之久的时延,此时光速通信将基本上失去意义。 

  超光速通信无疑将成为未来通信技术的主角。利用超光速通信,空间距离将不再成为通信的障碍,人们可以在相距任意遥远的地方进行实时交谈。同时,未来的超光速通信将完全是个人化的,完全保密、抗干扰和绿色的。科学也许在未来的二三十年里就会带你走进这样神奇的超光速通信时代。 

  (作者毕业于中国科学院电子学研究所,现从事量子力学基本问题、量子非定域性和量子超光速通信方面的研究。


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