人类发明了多种交通工具，力图克服空间的障碍，却一直未能满足需求……还有没有更快捷的办法联通我们沉重的肉身？
追求高速，其实不能止步——在广袤的宇宙中，哪怕用光速飞行就会历时弥久。如何能够更快地位移呢？比光速更快的，只有思想了……
思想比光速更快，只是一种比喻啦。不过我们人类的想像力真的很强悍！不少科学技术，最初就来自于一个幻想。并且，在这个话题上，我们见到的是化学学的玻璃天花板。
好多悬疑小说和悬疑连续剧都描述了“瞬间联通”。影片《心灵传输者》的主人公神奇地具备这一能力，只要他想像出目的地，才能遁地到哪里。
心灵传输者
影片《X战警》、美剧《英雄》中，都有这样“逆天”超能力者。可能每位在交通高峰期以各类受难的坐姿挤在超员车箱里的人，心中就会冒出这样的念头吧。
X战警
顿时联通，速率无穷大，秒杀世间任何化学规则——多美妙啊。不过，那么神奇的事情，其实不可能发生啦。编剧自己也明白，所以根本就没准备说明为何主人公就具有这些盖世神功。死心吧，那不科学！
心灵遁地不可能，那发明小叮当的如意门如何样？那么Q的名子，简直太丢智慧生物的脸了，那叫“时空门”！《变形金钢》和《复仇者联盟》里，复仇者都召唤出了时空门，把自己的鄙人拉来帮忙打打架。
你要是不会这门技艺，你都不好意思当反派老大。这种影片其实用“能量棒”、“扭转磁场”等羊皮哄哄的名词愚弄听众，尝试给顿时转移披上合理的外衣，但还是掩藏不了它们邪术的本质——太胡作非为了！那些情节你得当奇幻片看，千万别说是悬疑！
化学学给物体联通的速率设定了一个上限：光速。任何有质量的物体都不可能达到或则超过光速，只能无限接近光速。要把一个物体加速到接近光速，须要花费大量能源；越接近光速，所花费的能量越大，由于越来越多的能量被拿来增强物体的质量，而非拿来增强物体的速率。
将宏观物体加速到接近光速很困难，化学学家们不是有办法可以将微观粒子加速到接近光速吗？能够从这个角度动点四肢呢？
在知名的系列悬疑影视作品《星际迷航（StarTrek）》中，描述了这样一种传输方法：当飞船上的旅客想步入其他飞船，或则在星球上着陆时，她们会步入飞船内部的传输控制室。随着操作人员的一句“”，旅客的身体被逐步分解为一堆闪动的粒子，从控制室中消失；几乎与此同时，在旅客目的地，一个相同的粒子团出现，逐步稳定成型，最后完整地复原出旅客来。从影片画面来看，这个“分解-复合”过程只耗费了短短几秒钟。
星际迷航
除《星际迷航》外，影片《宇宙通缉令》中也有类似的构想，在那些电影中，被传输的人和货物先是被分解成数目诸多的微观粒子，它们被加速到接近光速，并定向发送到目的地，重新组合下来。这些方法十分接近悬疑小说的鼻祖玛丽·雪莱夫人的《弗兰肯斯坦》：将人焚尸万段，之后采用技术手段重新拼接下来——不过那成品的样子，相当地不美观。
虽然，从数学上来说，没必要把组成人的粒子直接传输过去。我们都晓得，在宇宙中任何地方，同一类型的基本粒子彼此间是完全相同的，仙女座星云的电子和月球上的电子没有区别。
为此，只要我们才能把组成生命体的这些基本粒子在某一时刻所具有的状态检测清楚，就可以采用大功率天线等传统方法，将这种状态信息以电磁波的方式光速向目的地传输；目的地接收到讯号后，可采用当地相同的基本粒子，按照这种信息进行重新组合，“生产出”被传输的旅客。整个过程中根本不须要将实物粒子进行传输和接收，系统的复杂程度和所消耗的能源将急剧减小。
只要我们先发射出搭载着传输器的无人飞船，前往目的地以后开启传输器，无数的人员和武器就可以源源不断地以光速运输过去。对于星际旅行来说，这一技术是人类这样柔弱的生命方式穿越严苛的星际环境、跨越近乎无限的时空尺度的理想手段。
这个技术与3D复印有点相像。3D复印只对物体的形状和结构进行三维建模；而在这儿，我们需对待传输的人体彻底地分解和建模，再异地进行完整复印。从复制和重建的角度来说，这些数学建模和3D复印，比生物学上的克隆愈发本质和纯粹。
有了这些建模，只要愿意，你可以克隆出任意多个克隆体来，不过这会带来一些颇为有趣的自我认知问题——在施瓦辛格的精典电影《第六日》中，克隆人和亲本都觉得自己才是真的。
第六日
这么，这些将生命分解为基本粒子，并在异地完整重现的装置，在数学上能够实现？
要把一个人通过这些形式运送出去量子传输人体，难度当真不小。首先遇见的一个问题是：我们须要对人体测量到哪些精度？
普通3D复印中，要复制一个样品，只需检测样品的几何信息，观测越细致，复制品所达到的精度越高。生物学上的克隆，是复制人的基因，能再现出与样品几乎相同的生物特点。而数学学上对生命的复制则是真正的复制，是全方位的：除了复制躯体，还包括记忆、意识和情感等重要生命特征。
问题是，我们尚不清楚生命的奥秘。例如，意识的数学学起源——究竟在哪些物质层次上形成了人的意识和众多其他深层功能？是细胞，还是分子、原子层次？明天，这类问题还未获得真正的解答，在这儿，我们姑且从原子的层次来考察生命的复制。
我们且恐怕一下人体原子所包含的信息吧。精确描述一个原子，须要记录原子的位置、种类、原子之间的关系、它所处的振荡状态、能量水平等信息。这种信息，虽然检测精度不高，也须要大概1000字节来描述。人体由大量原子构成，描述其所有原子的信息，须要大概10^31个字节。这个数目有多大呢？目前月球上全部图书所包含的信息约为10^15字节，约为上述信息的10^16分之一；如果采用超大容量的100TB硬碟来储存这种信息，约需10^17张硬碟；平铺上去，这种硬碟可以盖满整个月球表面！
虽然不考虑上述技术问题，怎么能够同时对海量原子的状态进行检测？在原子尺度，支配性的化学规律是量子热学，它的一个基本原理是“海森堡测不准原理”：不可能同时精确检测出物体的所有数学量，检测个别数学量时会对体系带来干扰，使另一些化学量发生改变。假如我们想以极高的精度检测出一个粒子的确切位置量子传输人体，这么所有关于它的速率的信息都会扔掉，反之也这么。
因为每次检测以后，系统的状态就会发生变化，因而，有意义的检测必需是“一锤定音”的，你必须一下子把所有化学量都检测下来，而这违背了测不准原理。可能你会想，能够先把物体完美地复制出来呢？这样，只需每次检测其中的部份信息，最后再把所有信息汇总。为了对付你这一招，量子热学提早为你打算了“量子不可克隆原理”：你不可能把一个量子体系精确地复制下来。
以上这种拦车原理，《星际迷航》的导演们心知肚明，为了回避这一问题，她们干脆在电影中设定了一台“海森堡补偿器”，至于这台惊天地泣鬼神的补偿器究竟是怎样克服量子热学基本原理的，导演们表示压力很大，拒绝透漏。
如此说来，远距离传送真的不可能了吗？
假如复制生命，须要严格依赖于对生命微观结果的完整信息的了解，这么它是不可能的。
不过，正如我们所知，微观状态的稍为改变，未必会影响到生命的本质特点，例如头顶缺乏几根头发，趾甲厚度降低几纳米，对生命的复制未必会有太大的影响。其实，假如改变程度太大——科幻小说《蝇人》中的主人公就惨剧了：他将自身进行分解时，不留神把跌进分解器中的苍蝇也分解掉，原子重新组合时，发生了建模上的错误，人和苍蝇的信息混在了一起，他成了半人半苍蝇的怪物。
蝇人
这么，这些模糊性究竟在多大程度上是可行的？目前，没有任何量子热学检测理论成熟到能确切回答这一问题。在简单意义上以极高的精度来复制生命，从原则上来说是做不到的。
然而，假若不企图去检测出物体的所有信息，反而可以在异地再现该物体所具有的信息来，因而实现对信息甚至物质的远距传输。这项工作除了理论上可行，技术上也正在逐渐成熟。实际上，全世界不少实验室正在竞争，争相将更复杂的物体——比如光子和原子等，在更远的距离上传输。多位华人数学学家——比如中国科技学院潘建伟院士等学者还是这一领域中的佼佼者。这项工作，称作量子隐型传态（）。
这一切根据的也是量子热学理论。在量子热学中，微观粒子有一个独特的特点，它们总是尝试所有可能的途径，企图同时处于所有的状态。瞧瞧右图的电子双缝干涉实验吧：精典的粒子（如一颗炮弹）通过狭缝时，总是会选购A、B两缝中的一条；电子则不同，它会同时处于两条狭缝中。精典世界中，一个单色球要么是蓝色，要么是红色；而一个量子球却可能同时处于白色和红色状态，如同是50%的蓝色和50%的红色的混和。
微观物质也不会局限在时空某一个特定位置，它会尝试同时处于宇宙中任一处，像波一样弥散在整个空间，这就是物质波。有些人很难耐受量子热学的这种特点，于是她们把微观世界那些其实是矛盾的状态放大到宏观尺度，提出了知名的薛定谔猫假定：把猫和一个会随机释放出毒药的装置关在一起，让猫处在虽非生、亦非死的状态中。
只有当我们去观察它时，就会从纠缠在一起的各类不同的可能性中形成出一个独一无二的现实。你难以事先说出猫是死是活，只能判定猫儿死或活的几率。薛定谔猫是对量子叠加的一种哲学思索，一问世就让当时所有的数学学大腕们“半死不活”。
在量子热学的世界中，一个单独的粒子可能同时出现在两个地点上，或则说——两个分离的粒子实际上是同一个粒子，我们称这对分离的粒子处于纠缠态。一对相互纠缠的红绿色球，当一个为蓝色，另一个必然是红色。这些纠缠关系是赶超时空的，虽然另外一个球在仙女座星云中，这些关系还是牢不可破。
在无人去观测之前，两个球处于颜色纠缠的状态中，你不晓得其中一个球究竟是红色还是白色；当你去测定一个球的颜色时，其颜色可以被检测下来（如为黄色）；于此同时，另一个球马上也丧失了纠缠态：你立即就晓得它是红色的，哪怕它坐落好多万光年之外。这些神秘的纠缠，给二十世纪后期的数学学界带来好多粉色。
这么，量子的纠缠态与物质传送有哪些关系？真的传送过去了吗？
《星际迷航》系列作品问世20多年后的1993年，本奈特（C.H.）等化学学家提出了一个量子隐型传态方案，可以将月球上粒子1的信息传递给仙女座星云上的粒子3。
贝内特等提出"量子隐型传输"的六人团队
具体方式是借助量子纠缠态：我们先制做出一对处于纠缠态的粒子2和3，把2留在月球上，把粒子3发送到仙女座星云中。我们可以对月球上的粒子1和2做一次联合检测，检测过程中我们会得到粒子1的部份信息——比如说1和2的载流子状态是相同的。这些可以直接检测下来的信息叫做精典信息。据悉粒子1还有一些信息无法直接检测下来，这种信息称作量子信息。
量子信息似乎没有直接被检测下来，但它们在你进行检测时会影响粒子2的状态。因为粒子2和3是纠缠的，粒子3马上也会遭到一些特定影响，所以粒子1的量子信息显然在顿时就抵达仙女座星云了。
不过，因为这种信息并不完备，要把全部信息传递到仙女座星云，你还须要采用精典形式——比如通过高功率天线发射无线网通号，将你在月球上检测所得知的精典信息也传递过去，然后，仙女座的化学学家才能得知月球上粒子1的完整信息。按照这种信息对粒子3进行调整，就可以在粒子3上完整重现出粒子1的全部信息——相当于粒子1的状态被转移到粒子3起来了。
采用一些稍为复杂的方式，还可以将月球上粒子1的全部信息调制在仙女座星云原先的粒子4上，假若粒子4的所有信息都与粒子1一样，这就相当于把粒子1复制到粒子4上了。遗憾的是，和好多影片勾勒的一样，所有这种方案中，月球上被传递的粒子的原初状态在检测阶段中就早已被打掉了。
任何设定了传送门的影片都必需考虑这样一个问题：你要把货物传送到某一目的地，你先得挪到当地去建造这样一个门。量子隐型传态也有同样的麻烦：你必须先制造出大量处于纠缠状态的粒子对，把它们互相分开，一部份留在月球上备用，一部份用运送或则发送到传输目的地，供后来传输时使用；据悉，你肯定还须要用传统飞船把精典信息接收装置和讯号调制装置也运送到目的地去。
借助量子纠缠来传递信息，并未违背狭义相对论。似乎量子信息的传递是瞬时的，但我们还须要传递精典信息，虽然采用速率最快的电磁波来传递，精典信息的传递速率也只等于光速。这样一来，量子隐型传态过程中，粒子态的传输、粒子的远距“复制”也就不可能是超过光速的了。
假如你认为这不太好理解，不妨想想这个事例：目前“旅行者1号”离月球约16光时，假定你在1977年离开受孕的父亲随船出发，30年后，当你在月球的儿子出生的顿时，你和儿子之间就存在着一种赶超时空的纠缠关系，你实质上在那一刻就升级为父亲了（相当于量子信息的传递）。不过，在月球通信联系到你之前的16小时内，你并不晓得自己早已成为父亲了；只有当16小时后，你接到月球发来的无线电报（精典信息）时，你才晓得这一点，你的行为才与你升级成父亲这一事实发生关系。
1997年，法国的蔡林格(Anton)研究组首次在实验上成功实现了量子隐型传送。
蔡林格(Anton)
2007年开始，以蔡林格的中学生潘建伟等为研究主体的中科大、北大联合研究小组在上海架设了历时16公里的自由空间量子信道，最终在2009年成功实现了当时世界上最远距离的量子态隐型传输，否认了量子态隐型传输穿越大气层的可行性。接出来，科学家希望传送愈加复杂、更大尺度的量子态，并扩充到更远的距离。
这么，量子隐型传态可以传送人体么？这个问题同样没有足够成熟的答案，例如，我们不清楚哪些样的纠缠粒子就能同时发送人身体上大概10^31字节的量子信息。在明天，我们只能传送最多6个比特的量子信息；而虽然极小极小的外在影响也足以捣毁粒子的纠缠，后果很难预计……
撰文/肖能超
