《星際迷航》系列影片中有一個經典鏡頭：某個角色進入“光波傳送系統”，在很短的時間內人體漸漸淡化，直至消失。與此同時，在遙遠地方的接受裝置里，這個角色毫發無缺地冒出來，還保持著被傳送時的表情和動作。

瞬間轉移的技術難題

20 世紀 60 年代吉恩·羅登伯里創作《星際迷航》電視劇時曾經考慮：“從行星軌道降落到行星上，如果乘坐飛船著陸，會占用電視劇中太多的時間，我們必須想一個很簡單的方法來解決這個問題。”雖然許多在《星際迷航》中首次出現的技術已經成為現實，如翻蓋式手機、通信徽章、皮下注射器、機械臂、激光手術刀等，但“光波傳送系統”仰賴的瞬間轉移技術可能永遠都不會實現，因為它不但違反物理規律 ， 超越自然的極限 ， 更會引發難解的社會問題。他想到一種把人分解后再組合的方法，即“瞬間轉移”，這個過程在片中只需要 5 秒鐘。

可以想見，如果瞬間轉移技術在現實中真的出現，將堪稱交通工具的革命。想象一下，在磁懸浮列車和噴氣式飛機的時代，誰還會選擇乘牛車長途旅行呢？同樣，如果未來真有瞬間轉移系統，那些宇航員為什么還要費力乘飛船上太空，瞬間轉移到另一個星球不就萬事大吉了么？

海量信息的存儲問題瞬間轉移的科學基礎是有的。1997 年，奧地利科學家在實驗室內首次成功把一個光子的任意極化態完整地傳輸到另一個光子上，完成了量子態隱形傳輸的原理性實驗驗證。量子態隱形傳輸就是指利用“量子糾纏”技術，借助衛星網絡、光纖網絡等經典信道，傳輸量子態攜帶的量子信息。你可以這樣理解：就是把 A 光子的“樣子”瞬間傳遞給了遠處的 B 光子，B 和 A 一模一樣，從某種意義上說，就像是在遠處“復制”了A 光子一樣。

但是，由原子組成的人可不比單個的光子。要轉移一個人，務必保證組成人體的每個部分都在正確的位置上。對物理學家來說，這個問題可以簡化為“轉移海量的原子，并保證每個原子都在合適的位置上”。不幸的是，構成一個人的原子數高達10的28次方 個。

為了保證傳輸過去還是本人，需預先測定每個原子所在的位置——而每個原子至少需要三個維度的坐標——還要知道電子占有的能量位、原子之間的結合強度和分子的運動狀態等附加信息。這樣算來，要存儲所有這些信息，每個原子就大約需要 1 千字節，一個人的信息量更是天文數字 。為了對這個天文數字有些感性認識，讓我們用天文單位來衡量它：如果把這些信息儲存進普通的 500G 臺式機硬盤，再把這些硬盤一塊一塊摞起來，我們將看到一條長達 70 光年的硬盤長城——相當于地球到織女星距離的3倍！

沖擊波出沒，注意！

好吧，我們假設摩爾定律（芯片上可容納的晶體管數目，每隔 18 個月便會增加一倍，性能也將提升一倍）一直在發揮作用，未來電腦的存儲器已經可以輕松存入這么多信息，但把船員轉移回飛船還是有可能發生毀滅性的爆炸。想想看，原本空無一物的“轉移室”瞬間多出一個物體，這個物體必然要排開它占有空間原有的空氣，這就形成了可怕的沖擊波。

之所以說“可怕”，是因為普通炸藥的爆炸沖擊波傳播速度一般在 2000~9000 米 / 秒，而如果物體“瞬間”出現，那么物體排開空氣的速度將是無窮大！由于反應速度太快，瞬間釋放出的能量來不及散失而高度集中，會產生極大的破壞作用。說起來，避免內爆的唯一辦法是將“轉移室”抽成真空，人類要穿起宇航服才能在這樣的環境中生存。

違背測不準原理瞬間轉移真正挑戰的是宇宙的極限。在劇情中，瞬間移動是將人體或物質分解為海量的量子，并將這些量子傳送到終點后依照原樣組合起來。這就違反了量子力學中的測不準原理：一個微觀粒子的位置和動量不可能同時具有確定的數值，其中一個量被測量得越準確，另一個量的不確定程度就越大。也就是說我們無法精確測定一個微觀粒子的狀態，更不用說組成人體的那么多粒子了。因此在電視劇版《星際迷航》中，采用了一種虛構的“海森堡補償器”來回避其對測不準原理的違背。套用《星際迷航》中的格言：瞬間轉移是一個“前人所未至的領域”，風險與機遇并存。而且由于理論和技術的限制，這很可能將是一個“無人能至的領域”。

瞬間轉移的倫理問題即便在技術上得以實現，瞬間轉移還要面臨倫理問題。瞬間轉移可以分為兩種方式：“依照信息復制物體”和“依照信息還原物體”。可不要小看“復制”和“還原”之間的微妙差異，它們代表了完全不同的技術路徑。一旦用于活人的傳送，兩種方式的棘手程度則難分伯仲。“依照信息復制物體”即把位于 A 點的人體信息傳遞到 B 點，然后在 B 點根據這些信息復制出一模一樣的人。這時就出現了問題：位于 A 點的人依然存在，如何對待這個活生生的人？消滅他，于情于法都不合理；讓他繼續存活，則在宇宙中同時存在兩個一模一樣的人，他的財產、權利、社會關系……該如何分享？

“依照信息還原物體”是指位于 A 點的人體物質被全部轉化為量子化信息，將這些信息發送到 B 點后再進行人體的精確還原。這里的重點在于“轉化”。物質轉化量子態的過程也就消滅了人體的實物化存在。組成人體的所有粒子被拆散，發到 B 點的接收端后再重新組裝。其過程類似于先用碎紙機把寫有文字的紙張粉碎，然后根據紙張、油墨的化學組成以及每個碎片的相對位置關系，再復原出一張與原來的紙一模一樣的新紙來。上面的文字、紙的質地、油墨的濃度……絲毫沒有改變。這種“異地還原”的傳送效果類似于《機器貓》中的“任意門”或在科幻作品里經常出現的“蟲洞”。

乍看起來，“還原式”的瞬間轉移技術免除了兩個互為鏡像的活人共同存在的尷尬，仿佛更具優越性（這也是《星際迷航》里采用的方式）。其實不然。傳遞信息存在風險：如果數據流出現丟失、中斷、干擾怎么辦？沒有人希望經過瞬間轉移后少了點什么身體零件。如果因為失誤或者敵方破壞，在其中加入“病毒”數據，難以保證不“還原”出一個身體或精神與原型迥異的怪物。如此迅捷但危險的旅程，恐怕只有大無畏的星艦隊員才敢嘗試吧。話說回來，假如瞬間轉移技術真的跨越了各種技術障礙，得到廣泛應用，那么“人體冷凍”之類的技術也可以休矣。瞬間轉移的前提是能夠掃描出人體的全部信息，并根據這些信息復制人體及其精神。這樣任何人都可以不斷給自己“存盤”。

萬一遇到重傷、意外死亡等不幸事件，就可以重新“讀取進度”，根據原有信息復制一個原來的自己出來。也許人人都愿意過這樣“糾錯性”很強的生活：感情失敗，沒關系，消滅自己再還原一個未墜入愛河的我；債臺高筑，消滅自己再復制一個尚未舉債的我；甚至有人只是為了嘗試不一樣的人生道路就不斷自殺并復活自己……可這會導致什么呢？我們為克隆人帶來的倫理問題爭論不休，而這種強糾錯性的生活將導致的問題，只多不少。

來源：《不敢問希區柯克的，問S先生吧：論一部電影的科學修養》

作者：趙洋

原文標題：利用量子糾纏技術就能實現“瞬間移動”？你敢體驗嗎？

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