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  • 信息的传播速度能超过光速吗?

    作者:Bernadette John 来源:howstuffworks 时间:2024-02-27 12:38 阅读:689 [投稿]
    使用一种叫做四波混合的方式实现了量子数据的超光速传输,顺便说一句,这种现象被认为是光纤线路中的一种干涉形式。该实验包括发送一个短的 200 纳秒种子脉冲通过加热的铷蒸气,同时发送另一个不同频率的泵浦光束来放大种子脉冲。

    显然,放大的种子脉冲和新产生的脉冲的峰值都能以比在真空中以光速传播的参考光束更快的速度输出。他们报告的速度差异比光在真空中的速度快50到90纳秒。他们甚至宣称能够通过改变输入种子脉冲的失谐和功率来调整脉冲的速度。

    另一种正在研究的快速数据传输技术是量子隐形传态,它依赖于纠缠对的存在:两个粒子彼此协调,如果你测量其中一个粒子,另一个粒子的性质与你在第一个粒子中测量得到的性质相同,无论它们彼此之间的距离多远。这还需要第三个粒子,用于携带人们想要传输的实际数据。从某种意义上说,人们用激光将相互纠缠的一对粒子中的一个传送到其他地方。它并不是真的传输光子,而是将新光子变成原始光子的副本。纠缠对中的一个光子可以与第三个光子进行比较,并找到它们的相似之处或不同之处,然后将这些信息传送到另一个地方,并用于与纠缠对中的另一个光子进行比较,从而读取数据。这听起来像是可以实现即时传输,但事实并非如此。激光束只能以光速传播。但是,这具有潜在的应用,如果我们发明了量子计算机的话,可以通过卫星发送加密数据,以及将量子计算机联网。它比任何超光速数据传输的尝试都更进一步。在这一点上,它可以在数英里范围内工作,研究人员还在试图增加传送距离。


    该图显示了四波混合的过程。激光的种子脉冲与泵浦光束一起被送入含有铷原子蒸气的加热池中,从而放大种子脉冲并使其能够实现超光速。

    关于有意义的信息是否可以比光速传播得更快,目前的答案是否定的。我们只达到了以可能超过光速的速度移动几个量子粒子的程度,前提是如果后续实验的数据证明这些粒子速度的测量是正确的。要想获得实际适用的数据传输形式,你必须能够将有组织的、有意义的、未被破坏的数据比特发送到另一台可以解读它的机器上。否则,世界上最快的传输也毫无意义。但可以肯定的是,如果光速的极限被打破,我们将其应用于互联网传输的时间将远远早于星际旅行。到时,人类将能以最快的速度观看到最高质量的电视节目,或实现最低延迟的互联网冲浪。(翻译:扫地僧,审校:利有攸往)

    原文链接:https://electronics.howstuffworks.com/future-tech/information-travel-faster-than-light.htm

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