瞬间移动或许不再遥远！科学家观察到量子隧穿效应

在科幻小说中瞬间移动是一个令人着迷的概念，它允许人或物体瞬间从一个地方转移到另一个地方。这种超能力不仅让人着迷，而且激发了人们希望通过科学技术实现瞬间移动的梦想。事实上，瞬间移动并非完全是虚构的，它在某种程度上有科学依据。自从人类首次有这个想法以来，科学家们已经研究了很多年，并且取得了一些令人瞩目的进展。最近，奥地利因斯布鲁克大学的物理学家罗伯特·怀尔德团队在实验中首次观察到了量子隧穿效应，在他们的实验中，科学家们选择了氢元素来进行研究。他们将氢的同位素氘引入离子阱，并将其冷却，然后用氢气填充离子阱。由于温度非常低，带负电的氘离子缺乏能量与氢分子以传统方式进行反应，但在极其罕见的情况下，它们可以通过碰撞发生反应。

当氢分子和带电的氘原子发生碰撞时，会发生质子的交换，这个过程可以被称为隧穿。隧穿现象是基于量子力学的特性，量子力学允许粒子突破能量壁垒，并在不具备足够能量的情况下发生反应。在经典力学中，当一个运动的物体遇到一个障碍物时，它需要具备足够的能量才能通过障碍物。但在量子力学中，微观粒子在自身能量不足的情况下，却有一定的概率直接穿过障碍物。瞬间移动的可行性就是基于这种量子隧穿现象。虽然目前的研究还只是在微观粒子层面进行，但这个发现为实现瞬间移动提供了一定的依据。科学家们认为，如果能够找到一种方法来控制和引导量子隧穿现象，或许就能够实现人类的瞬间移动。本期内容我们我们就来聊聊瞬间移动可行性到底有多大。

在我们日常生活中，常常听到这样一句话：“遇事不决，量子力学。”这句话看似调侃，却揭示了量子力学在物理学中的神秘和复杂。量子力学领域的许多概念，即便是科学家们也难以完全理解和掌握。但正是这些尚未完全攻克的难题，反而可能带领我们超越当前的认知，探索未知的世界。我们探讨的人体瞬间移动的可行性，其中最可能实现的物理学概念就是量子力学。如果用一个词语来形容量子力学，恐怕非“诡异”莫属了。量子纠缠现象是量子力学中最诡异的现象之一。量子纠缠表明，两个粒子在发生纠缠后，它们之间会形成一种特殊的紧密联系。这种联系无论两个粒子相隔多远，即使相隔在宇宙的两端，也能始终保持联系。当其中一个粒子的状态发生变化时，另一个粒子也会立即发生相应的状态变化。这种相应变化是跨越空间的超光速变化，因此，爱因斯坦将其称之为“幽灵般的超距作用”。

举个例子，如果我们观测到一个电子是自旋向上的，那么与之纠缠的另一个电子一定是自旋向下的。而且，这两个电子的状态是随机分布的，但无论你在何时观察，第一个电子的自旋状态总能立即决定另一个电子的自旋状态。这种现象看似不可思议，但量子纠缠已经被实验证实了。证明量子纠缠的实验有很多种，其中最著名的是贝尔不等式的检验。贝尔不等式是一种基于局部实在性假设的数学公式，它限制了两个相隔很远的物理系统之间的相关性。如果实验观测到的相关性超过了贝尔不等式的界限，那么就说明局部实在性假设是错误的，也就意味着量子纠缠是真实存在的。1972年物理学家弗里曼和克劳泽通过一系列实验，成功地验证了量子纠缠现象。

这些实验显示，当两个纠缠粒子相隔很远时，其中一个粒子的状态变化会立即影响到另一个粒子，超越了经典物理学所能解释的范围。随后，科学家进行了许多其他类型和更精确的实验来验证贝尔不等式和量子纠缠的存在。他们使用了不同的粒子作为纠缠系统进行实验。这些实验都进一步证实了量子力学在描述非局部现象和纠缠现象方面的准确性。然而，真正实现"瞬间移动"这一梦想的关键在于"量子隐形态传输"技术。1997年奥地利科学家首次成功实现了光子的隐形态传输。此后这项技术不断取得突破，2012年国际科学小组实现了143公里外的量子隐形态传输，2016年潘建伟教授团队更是实现了"多自由度量子体系的隐形传态"。这一技术能够让异地的研究人员实时获知对方的量子状态，真正开启了量子传输技术的大门。

看到这里有朋友可能会问，瞬间移动是不是要实现了？从理论上来说，这种可能性确实存在，但实际操作的难度非常大。首先，量子传输涉及的是信息，而人体中的量子数量巨大，所承载的信息丰富到难以想象的程度。要传输如此庞大的信息量几乎是不可能的。其次，只有已经处于纠缠态的两个量子才能进行传输。如果你想实现瞬间移动，就需要在目标区域预先设置和你本人处于纠缠态的量子，然后进行信息传输，而不是理想中的想到哪里就到哪里。除了这些困难，瞬间移动还存在一个重要的问题需要科学家们解决，那就是：量子传输之后，被"制造"出来的那个人是否仍然是原来的自己？

因为这个过程看起来就像是读取自己的生物信息，在另一个地方"制造"一个和自己完全相同的人。如何确保这个"新产生的人"和原来的自己具有相同的记忆呢？这可能是瞬间移动技术需要解决的最大难题！量子力学的出现已经超出了物理学的范畴，它不仅改变了我们对物理世界的基本认知，也不断颠覆人们的直觉和传统思维方式。正如量子力学大师理查德·费曼所言：没有人真正理解量子力学，“如果你觉得你理解了量子力学，那你肯定是不理解的。可见量子力学是多么复杂和神秘。对此，你们怎么认为呢？欢迎大家踊跃讨论，感谢大家观看，我是探索宇宙，我们下期再见。