儀器儀表商情網(wǎng)報道 2015年的國際十大科技新聞,有對基礎(chǔ)物理的求索,對宇宙深空的探測,對人腦功能的發(fā)掘,也有對爭議性技術(shù)的討論,對氣候變化的思考……而最讓我們欣喜的是,今年的國際“十大”,有了更多來自中國的消息。
1、中科大首次成功實現(xiàn)“單光子多自由度量子隱形傳態(tài)”
西方科幻電影中不乏“超時空轉(zhuǎn)移”的吸睛情節(jié),而中國古代志怪小說《聊齋志異》中也描述過嶗山道士教習“穿墻術(shù)”的有趣故事?,F(xiàn)實中這樣的場景真能上演嗎?中國科技大學(xué)潘建偉團隊2月份公布的一項突破性研究,似乎讓這一話題又熱了起來。
從理論上來說,一個粒子所有的性質(zhì)都可以通過量子糾纏傳到很遠的地方。這便是1993年美國科學(xué)家貝內(nèi)特等人提出的量子隱形傳態(tài)的概念,即通過光子等基本粒子的量子態(tài)攜帶信息,然后利用兩個粒子在遙遠距離上的詭異互動,將信息傳送到接收地點進行復(fù)制。
1997年,奧地利物理學(xué)家塞林格的團隊首次在實驗中傳送了一個光子的自旋,當時潘建偉作為塞林格的學(xué)生,也參與了這一項目。此后,原子自旋、相干光場以及其他的單個量子態(tài)也相繼被成功傳送。但是,所有這些實驗都局限于基本粒子的單一自由度的傳輸——只是把粒子的某一個性質(zhì)“轉(zhuǎn)移”到了另一個粒子上,而其他的性質(zhì)卻被破壞了。
時隔18年,中科大的團隊研發(fā)出“非摧毀性的測量技術(shù)”,首次實現(xiàn)單光子多自由度量子隱形傳態(tài)——同時傳送了單光子的自旋和軌道角動量兩項信息。量子隱形傳態(tài)是構(gòu)建量子通信和量子計算系統(tǒng)最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)的“磚石”,而這項最新成果則將相關(guān)技術(shù)提升到了一個新的水平。
至于人或者物體的“瞬移”,顯然仍屬于科幻范疇。且不說做到完美的無損復(fù)制有極其苛刻的技術(shù)難度,單是“使用不同原子異地重建的我,還是我嗎”這個哲學(xué)命題,就已經(jīng)讓人“細思恐極”了。
2、“羅塞塔”號探測器在67P彗星上發(fā)現(xiàn)氮和氧