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那福忠,網路作者。
   
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  July 05, 2020  閒話隱形傳送
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科幻影劇裡的「隱形傳送」(Teleportation),瞬間把人傳送到遠地,實際可行嗎?
Photo by Pixbay

   科幻小說與影劇最浪漫的情節,莫過於隱形傳送 (Teleportation),把人瞬間傳送到別的地方,甚至是很遠、很遠的地方,簡單的比喻像是把人放到傳真機掃描,在遠處的傳真機就會製造出來同樣的人。不過隱形傳送有一點不太一樣,在遠處不需要另一個接收傳真機,而且把人傳送到遠處以後原來的就不見了,不像傳真機傳送之後原稿還在,人不能有兩個拷貝。

   疫情之中旅行銳減,飛機多半停航,但在更高的天空,地球的軌道上活動卻未停頓,SpaceX 首載太空人直飛國際太空站,中國完成北斗全球導航系統,SpaceX 也抽空繼續發射一批批的網路衛星。地球上空的忙碌,或引發一些人想像,超過半世紀的「星艦迷航記」(Star Trek),把人從太空船隱形傳送到附近星球,實際上是否可能,又成為輕鬆的話題。

   從影片上看,柯克艦長、史波克先生一夥人,站在一個隱形傳送的小房間裡,身體漸漸分解,最後完全消失,然後在另一個星球上漸漸的冒出來。我們不妨假設有一種精細掃描技術,把人體各部位器官掃描成以原子為單位,再經過一種超級傳送技術傳到目的地,再把原子組合還原成人形。一個人有 1027(10 後面加 27 個 0)個原子,每個原子還有位置,以及與別的原子互動的結構,資訊的龐大與複雜可想而知。

   不論掃描一個人體要花多少時間(有人說過一萬五千年),我們能傳送的僅是信號,也就是資訊,還不能傳送像原子的實體,即使能快速的把一個人體的原子結構圖傳送到目的地,還要一個系統來解碼,並在當地就地取材,取得所需要的原子,來組合恢復人形。大功告成了?還差一點,腦子的時間點是否對齊,傳送前想著要做的事,傳過來以後一經組合,就可能把先前想著的事給忘了。

   大家都知道用傳統的方法不可行,那為什麼還一直有興趣?可能是量子糾纏(Quantum Entanglement)技術來一丁點的含糊希望,特別是幾年前中國技術的突破。量子,指最小的物理單位,像是質量比原子還小的電子、中子,有能量的光子,這些小粒子有許多奇特無法解釋的現象,其中之一就是把兩個粒子成對「糾纏」在一起,啟動其中一個、就會連動另一個,有如雙胞胎的「心靈感應」。

   所謂糾纏,不限於實際纏在一起,即使分開兩地,糾纏效果仍然存在,而且「心靈感應」的連動,不經過任何傳輸媒介,是瞬間的、超光速的,愛因斯坦稱之為「幽靈般的遠程效應」,因為違反了相對論。經過科學家的不斷實驗,中國的「墨子」(Micius) 衛星,以每秒鐘產生 800 萬個糾纏光子 (Photon) 配對,以每秒鐘一對的速度,分開傳送到地面相隔 1200 公里兩個點,建立量子糾纏的管道,以前最遠的距離僅有 100 公里。

   量子糾纏的實驗,是用有能量但沒有質量的光子,光子是光的單位,可以光的傳輸方法傳送,像是雷射與光纖,一條光纖傳輸距離約 100 公里,墨子衛星製造光子糾纏然後再分開,從 500 公里高空用雷射發送到相隔 1200 公里的兩地,所受干擾極小,所以兩地的光子互動正常,這用在通訊安全上,有很大功效。

   但能否用在隱形傳送上?量子隱形傳送僅傳送「量子狀態」的資訊,並不傳送量子本身,而且傳送之後,原始的量子狀態就毀壞變形,糾纏的管道也因此中斷。如果需要保留原形,就要在別的地方重新建造原始的量子狀態。假如這是影劇中的情況,柯克艦長就會變形了很多次,每一次再另用一個糾纏的「空白」柯克,來恢復原形。何況,我們現在還沒有技術傳送有質量的原子。

   量子的不確定性原理 (Uncertainty Principle),指粒子的位置與動量不可同時被確定,位置與動量的不確定性成反比,這是量子隱形傳送的另一因素。美國科羅拉多大學教授 Patricia Rankin 舉例說,假設一個人可以分解到原子,來複製一個一模一樣的人,那就要知道每一時間點每一個原子的位置,以及與別的原子互動的情況,依照不確定性原理,我們不可能同時測量出一個原子的位置與動態,即使有一天可以糾纏傳送原子,傳送到目的地,也可能變成一個身心狀態不太完整的人。

   「星艦迷航記」歷經半個世紀不衰,自有其「迷」人的一面,隱形傳送固然受到物理上的限制。還忍不住再問一次,未來有這個可能嗎?澳洲昆士蘭大學物理教授 Jacqui Romero 說,沒有一個定律說不可能。

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