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凯茜的状态是已知的,如果我们让凯茜与爱丽丝接触,就能使她们纠缠在一起。
在这个过程中,我们必须确保不会意外地测量爱丽丝,因为测量会使爱丽丝和鲍勃之间的纠缠桥坍缩。
但如果我们足够小心(使用受控非门和阿达马门(3)),就可以让凯茜摆脱自己的本征态,与爱丽丝纠缠在一起。
这相当于我们打开了爱丽丝所在的房间,当我们扶着门让凯茜进去的时候,并没有偷偷地往里看。
现在,凯茜和爱丽丝处于一种叠加态,我们已经丢失了这二者的信息。
但我们知道凯茜的原始状态,并且知道这种状态将由两者共享。
我们已经让爱丽丝和凯茜产生纠缠,同时并没有打破爱丽丝与鲍勃之间的纠缠,现在,哪怕鲍勃身处太空,凯茜的信息也与他共享。
我们已经实现了一种三角纠缠—薛定谔肯定会赞成。
如果操作无误,我们就可以开始测量凯茜和爱丽丝的部分信息,她们的其他信息则与鲍勃的信息纠缠在一起。
假设我们测量凯茜和爱丽丝的头发颜色,但不测量眼睛的颜色。
头发颜色的信息已经坍缩,但眼睛颜色的信息还有待发掘。
如果现在对着鲍勃所在的卫星广播,让那里的人们测量鲍勃的眼睛颜色,很有可能鲍勃的眼睛颜色与凯茜相同。
凯茜本身并没有穿越空间,但她的部分属性已经转移了。
这就好像鲍勃是一块空白画布,凯茜的图像被裁剪、粘贴到他身上一样。
佩雷斯和伍斯特把这种现象称为“量子提取”
,但贝内特坚持认为“量子隐形传态”
听起来更酷[4]。
他是对的。
但是,有几点限制需要明确。
第一,在与爱丽丝形成叠加态之前,凯茜会坚持自己的属性。
这意味着我们不能把鲍勃变成凯茜,同时保留着原来的凯茜。
如果我们想要转移凯茜的属性,就必须先把这些属性剥离出来。
这就是所谓的“量子不可克隆定理”
,即量子信息可以传输,但不可复制。
第二,如果另一端没有检测信息的测量设备,我们就无法传输信息。
在测量完凯茜和爱丽丝之后,我们仍然需要发送一个常规信号,告诉携带鲍勃粒子的人测量哪种属性。
如果我们发送的信息是眼睛颜色(这一点是无法控制的),那么测量鲍勃的头发颜色是无用的,因为它已经坍缩了。
很明显,真正的量子隐形传态并不是测量眼睛的颜色,而是测量粒子的自旋和能量等。
但这些性质是粒子本身的属性,所以它们可能是一样的。
如果做量子隐形传态的次数足够多,理论上我们可以把粒子的所有属性依次转移到另一个粒子上,哪怕这个粒子远在卫星。
如果卫星上的粒子与地球上最初的粒子相同,这就相当于你把它传送了。
我提过量子力学的时间旅行吗
提到过一些。
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