667Cc上的日落。這個(gè)系外行星坐落一個(gè)三合星體統(tǒng)中。ESO/L.Cal?ada
劉慈欣在《三體》中勾畫了一種才能跨越宇宙空間進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊的形式，也就是借助量子糾纏進(jìn)行超距通訊。在現(xiàn)實(shí)中，這些通訊方法真的可以實(shí)現(xiàn)嗎？
我們曉得量子糾纏 通訊，恒定的真空光速是速率的極限。但在量子化學(xué)學(xué)中，存在著一種“糾纏態(tài)”，才能形成所謂的“超距作用”。
在我們常識(shí)中的“非糾纏”世界，假如兩枚硬幣被分別拋下，這么它們哪一面朝上只與機(jī)率有關(guān)，分別是50%，并且它們之間并不存在關(guān)聯(lián)，也就是說它們各自哪一面朝上并不取決于對(duì)方。
然而在“糾纏態(tài)”的量子世界里，卻有一種非常神奇的效應(yīng)。這兩枚硬幣哪一面朝上，與對(duì)方哪一面朝上有關(guān)。假如我們曉得了“糾纏硬幣”中其中一枚是正面朝上，這么我們也就曉得了另一枚必然是正面朝下。并且量子糾纏 通訊，這些對(duì)應(yīng)關(guān)系不受距離限制。
這就是所謂的“量子糾纏效應(yīng)”。硬幣只是個(gè)便捷的比喻，在實(shí)際的量子化學(xué)學(xué)中，處于“糾纏態(tài)”的一般是粒子——比如光子或電子。
光子的載流子狀態(tài)一般可以用+1或-1這樣的數(shù)值來表示。假如有一對(duì)處于“糾纏態(tài)”的光子，在我們對(duì)它進(jìn)行檢測(cè)之前，這對(duì)光子的載流子狀態(tài)是不確定的。但一旦我們測(cè)定了其中一個(gè)的載流子狀態(tài)是+1，這么就能否在頓時(shí)得知另一個(gè)的載流子狀態(tài)是-1，無論它是在對(duì)門臥室，還是在宇宙的另一頭。
所以，我們可以把這些量子效應(yīng)實(shí)用化嗎？
通過光束分離器的激光束。
我們可以比較便捷地制造出一對(duì)糾纏粒子。例如讓兩個(gè)全同光子通過特殊的晶體，從這樣的晶體中射出后，這兩個(gè)光子就有糾纏關(guān)系。
但處于糾纏態(tài)的粒子間并沒有傳遞任何信息，而是處于一種特別奇怪的對(duì)應(yīng)狀態(tài)，且只有當(dāng)我們對(duì)它進(jìn)行“被動(dòng)”“詢問”時(shí)，這些對(duì)應(yīng)關(guān)系才能突顯。如果我們逼迫其中一個(gè)粒子呈現(xiàn)某種狀態(tài)，這么它們之間的“糾纏關(guān)系”就會(huì)終止。
如果我們把“通信”只定義為超距的檢測(cè)，這么這無疑是可行的。并且在實(shí)際應(yīng)用中，通訊并不只是檢測(cè)，而是要傳輸信息。加載特定的信息，就意味著要把人的“意志”“主動(dòng)”強(qiáng)加給其中一個(gè)。而這，就意味著“糾纏關(guān)系”被終止。也就是說，無論你在月球上獲得哪些樣的結(jié)果，都和光年以外的那種粒子無關(guān)了。
量子化學(xué)學(xué)就是這樣讓人吃驚。我們只有通過檢測(cè)一對(duì)處于“糾纏態(tài)”，且整體狀態(tài)已知的粒子中的一個(gè)，才才能在頓時(shí)得知另一個(gè)的狀態(tài)；而沒有辦法把信息人為地加載給其中一個(gè)，并發(fā)獻(xiàn)給另一個(gè)。所以從這個(gè)意義上來說，超光速通訊是不存在的。
無論多么奇特，這就是量子化學(xué)學(xué)法則。我們估計(jì)沒有辦法在和上帝玩色子的時(shí)侯作弊了。
