信息的傳播速度能超過光速嗎?
使用一種叫做四波混合的方式實(shí)現(xiàn)了量子數(shù)據(jù)的超光速傳輸,順便說一句,這種現(xiàn)象被認(rèn)為是光纖線路中的一種干涉形式。該實(shí)驗(yàn)包括發(fā)送一個(gè)短的 200 納秒種子脈沖通過加熱的銣蒸氣,同時(shí)發(fā)送另一個(gè)不同頻率的泵浦光束來放大種子脈沖。
顯然,放大的種子脈沖和新產(chǎn)生的脈沖的峰值都能以比在真空中以光速傳播的參考光束更快的速度輸出。他們報(bào)告的速度差異比光在真空中的速度快50到90納秒。他們甚至宣稱能夠通過改變輸入種子脈沖的失諧和功率來調(diào)整脈沖的速度。 另一種正在研究的快速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是量子隱形傳態(tài),它依賴于糾纏對(duì)的存在:兩個(gè)粒子彼此協(xié)調(diào),如果你測量其中一個(gè)粒子,另一個(gè)粒子的性質(zhì)與你在第一個(gè)粒子中測量得到的性質(zhì)相同,無論它們彼此之間的距離多遠(yuǎn)。這還需要第三個(gè)粒子,用于攜帶人們想要傳輸?shù)膶?shí)際數(shù)據(jù)。從某種意義上說,人們用激光將相互糾纏的一對(duì)粒子中的一個(gè)傳送到其他地方。它并不是真的傳輸光子,而是將新光子變成原始光子的副本。糾纏對(duì)中的一個(gè)光子可以與第三個(gè)光子進(jìn)行比較,并找到它們的相似之處或不同之處,然后將這些信息傳送到另一個(gè)地方,并用于與糾纏對(duì)中的另一個(gè)光子進(jìn)行比較,從而讀取數(shù)據(jù)。這聽起來像是可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)傳輸,但事實(shí)并非如此。激光束只能以光速傳播。但是,這具有潛在的應(yīng)用,如果我們發(fā)明了量子計(jì)算機(jī)的話,可以通過衛(wèi)星發(fā)送加密數(shù)據(jù),以及將量子計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。它比任何超光速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膰L試都更進(jìn)一步。在這一點(diǎn)上,它可以在數(shù)英里范圍內(nèi)工作,研究人員還在試圖增加傳送距離。 該圖顯示了四波混合的過程。激光的種子脈沖與泵浦光束一起被送入含有銣原子蒸氣的加熱池中,從而放大種子脈沖并使其能夠?qū)崿F(xiàn)超光速。 關(guān)于有意義的信息是否可以比光速傳播得更快,目前的答案是否定的。我們只達(dá)到了以可能超過光速的速度移動(dòng)幾個(gè)量子粒子的程度,前提是如果后續(xù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)證明這些粒子速度的測量是正確的。要想獲得實(shí)際適用的數(shù)據(jù)傳輸形式,你必須能夠?qū)⒂薪M織的、有意義的、未被破壞的數(shù)據(jù)比特發(fā)送到另一臺(tái)可以解讀它的機(jī)器上。否則,世界上最快的傳輸也毫無意義。但可以肯定的是,如果光速的極限被打破,我們將其應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)臅r(shí)間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于星際旅行。到時(shí),人類將能以最快的速度觀看到最高質(zhì)量的電視節(jié)目,或?qū)崿F(xiàn)最低延遲的互聯(lián)網(wǎng)沖浪。(翻譯:掃地僧,審校:利有攸往) 原文鏈接:https://electronics.howstuffworks.com/future-tech/information-travel-faster-than-light.htm |
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