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| 作用量密度 |
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| 拓扑荷密度 |
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| 正反夸克对分离 |
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| 重子分离中的通量管演示 |
2012年4月6日星期五
人体的量子传送
"Beam me up, Scotty!" —— Captain Kirk, from Star Trek
瞬间转移, 或者, 远程瞬间传送是人类最美秒的梦想之一. 除了技术上的困难, 借助量子传输(quantum teleportation) 这也许是可行的. 原理很简单: 我们只需要传输信息, 而非人体的每一个基本粒子. 人的信息是靠粒子来承载的. 但信息也可以使用量子态来承载. 而量子态通过量子纠缠甚至可能瞬间传递. 这就好比电视节目. 录制的时候它们存在于胶片上, 发送的时候我们只需要发送信号即可. 加之世界上所有的基本粒子都相同. 所以只要有了人的全部信息, 就能精确地还原出这个人.
但这里有个问题. 根据量子力学的不可克隆原理, 不可能完全复制一个量子比特 (量子信息存储的最小单位), 而不对原始量子比特产生干扰. 换句话说, 精确克隆的过程会把原始拷贝杀掉, 每一个比特都不剩! 在The Big Bang Theory 里Sheldon就曾提到这点. PBS NOVA介绍量子力学的影片也讲过. 这个传送过程似乎太点残忍了! 而且很明显会带来道德上的困惑.
好消息是, 量子力学并不禁止近似地克隆. 实际上我们可能没有必要完全克隆一个一模一样的人. 这里涉及到一个困扰人类千年, 并且在科学上尚未解决的问题: 意识是什么. 假如意识只是神经细胞的集合, 我们只需要克隆精确到分子甚至细胞层次即可. 这就好比发电报, 尽管跟纸和墨不相同, 消息还是一样的. 除非消息隐藏在纸或者墨里面. 这也可以大大减少信息存储量. 我们可以事先存储好各种分子的信息, 进行传输时, 只需要扫描一个人的具体地分子排列方式即可. 不过这里会带来另外一个问题, 即, 我们实际上不是传送一个人, 而是传送并克隆了一个生物意义上完全相同的人! 原来的人还在原来的地方.
假如意识是某种量子态, 正如The Emperor's New Mind 里Roger Penrose提到的那样 [1], 那么它照样不可克隆. 但该克隆过程不需要在生物意义上杀死一个人. 这似乎会给我们带来解决道德难题的办法: 身体变成一种承载意识的容器, 而意识可以自由传递. 底层控制生命过程的潜意识或许可以作为底层驱动程序存在. 实际上它们可能是与主观意识多多少少有些分离, 因此我们不需要破坏这一部分.
[1]: The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and The Laws of Physics (1989, ISBN 0-14-014534-6 (paperback); it received the Rhone-Poulenc science book prize in 1990)
[2]: http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/
[3]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E5%85%8B%E9%9A%86%E5%8E%9F%E7%90%86
For PBS quantum leap:
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| Dumbledor 和 Potter 的 Apparition |
瞬间转移, 或者, 远程瞬间传送是人类最美秒的梦想之一. 除了技术上的困难, 借助量子传输(quantum teleportation) 这也许是可行的. 原理很简单: 我们只需要传输信息, 而非人体的每一个基本粒子. 人的信息是靠粒子来承载的. 但信息也可以使用量子态来承载. 而量子态通过量子纠缠甚至可能瞬间传递. 这就好比电视节目. 录制的时候它们存在于胶片上, 发送的时候我们只需要发送信号即可. 加之世界上所有的基本粒子都相同. 所以只要有了人的全部信息, 就能精确地还原出这个人.
但这里有个问题. 根据量子力学的不可克隆原理, 不可能完全复制一个量子比特 (量子信息存储的最小单位), 而不对原始量子比特产生干扰. 换句话说, 精确克隆的过程会把原始拷贝杀掉, 每一个比特都不剩! 在The Big Bang Theory 里Sheldon就曾提到这点. PBS NOVA介绍量子力学的影片也讲过. 这个传送过程似乎太点残忍了! 而且很明显会带来道德上的困惑.
好消息是, 量子力学并不禁止近似地克隆. 实际上我们可能没有必要完全克隆一个一模一样的人. 这里涉及到一个困扰人类千年, 并且在科学上尚未解决的问题: 意识是什么. 假如意识只是神经细胞的集合, 我们只需要克隆精确到分子甚至细胞层次即可. 这就好比发电报, 尽管跟纸和墨不相同, 消息还是一样的. 除非消息隐藏在纸或者墨里面. 这也可以大大减少信息存储量. 我们可以事先存储好各种分子的信息, 进行传输时, 只需要扫描一个人的具体地分子排列方式即可. 不过这里会带来另外一个问题, 即, 我们实际上不是传送一个人, 而是传送并克隆了一个生物意义上完全相同的人! 原来的人还在原来的地方.
假如意识是某种量子态, 正如The Emperor's New Mind 里Roger Penrose提到的那样 [1], 那么它照样不可克隆. 但该克隆过程不需要在生物意义上杀死一个人. 这似乎会给我们带来解决道德难题的办法: 身体变成一种承载意识的容器, 而意识可以自由传递. 底层控制生命过程的潜意识或许可以作为底层驱动程序存在. 实际上它们可能是与主观意识多多少少有些分离, 因此我们不需要破坏这一部分.
[1]: The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and The Laws of Physics (1989, ISBN 0-14-014534-6 (paperback); it received the Rhone-Poulenc science book prize in 1990)
[2]: http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/
[3]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E5%85%8B%E9%9A%86%E5%8E%9F%E7%90%86
For PBS quantum leap:
Watch The Fabric of the Cosmos: Quantum Leap on PBS. See more from NOVA.
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