人类传送门何时才能实现？

最近，研究界似乎进入了一个“你选择哪种超能力？”的全力以赴的游戏。对于那些渴望隐形的人，工程师们正在开发能够完全弯曲物体光线使其消失的奇异材料。对于未来的心灵感应者，神经生物学家正在研究读取一个人的脑波模式并将其传输到另一个人头脑中的方法。

然而，我个人最喜欢的，或许是最离谱的幻想能力：传送门，即无需旅行即可到达的能力。想象一下，能够从你的客厅里消失，然后在下一刻出现在威尼斯、亚马逊雨林或土星环（当然是穿着合适的太空服）。这个想法如此诱人，以至于自《星际迷航》和《神秘博士》早期以来，它一直是科幻小说的主要内容，但它似乎也违背常识。

幸运的是，常识并不指导量子物理学的规则，正如 1993 年一篇标题冗长的论文所证明的：“通过经典和爱因斯坦-波多尔斯基-罗森联合信道传送未知量子态”。其中，一个由 IBM T.J. Watson 研究中心 Charles Bennett 领导的团队展示了如何以某种方式连接两个粒子，并在很远的距离上保持它们之间的连接。

这种被称为量子纠缠的连接具有非凡的力量。它使得持有其中一个粒子的人能够瞬时地将信息块——论文标题中的“未知量子态”——发送给持有另一个粒子的另一个人。由于这种奇特的量子连接，信息从一个人传送到另一个人，而无需在他们之间物理传输。它无需旅行即可到达。

将信息从一个粒子迁移到另一个粒子可能听起来不像“斯科蒂，启动”，但从根本上说，它们是同一过程的两个版本。柯克舰长身体里的每一个原子都是一组数据（原子类型、位置、能量状态等）；柯克舰长作为一个整体，只是这些数据集的巨大集合。将所有相关信息传送到行星表面，你就可以精确地重现柯克舰长在飞船上的样子。

嗯……也许吧。传送门技术自 1993 年以来发展迅速，现在正在实验室进行测试。但正如“企业号”的船员一再发现的那样，人类传送门很难做好，很容易做错。可能存在更好、更简单的方法来实现这种超能力。

登录量子计算机

即使是有限形式的传送门也可能是一项革命。物理学家们正在努力开发一种量子计算机，这是一种相关的技术，它使用单个原子或粒子而不是晶体管来处理信息。这种计算机在某些类型的计算方面可能远超传统处理器：例如，破解密码和解决复杂方程。

更令人兴奋的是，量子计算机可以实现对量子现象的首次完全逼真模拟。所有的生物学、化学和纳米技术都根本上在量子层面运行。能够按照它们自身的术语来理解这些过程将是一个巨大的飞跃。

传送门是量子计算的关键赋能技术，因为它允许你在不干扰系统其他部分的情况下提取计算机产生的信息。没有传送门，就没有结果。去年，一个由物理学家 Alex Kuzmich（当时在佐治亚理工学院）领导的团队通过按需纠缠计算机的原子和光子（光粒子）来演示了一种实用的信息传送形式。一旦你能够做到这一点，你就可以利用量子连接将数据从你的量子计算机中传出，并将其准确地传送到你需要的地方。

一旦你能构建一台量子计算机，可能性就会不断增加。Kuzmich 和其他人设想了整个“量子网络”，将连接多个计算机并在它们之间提供高速通信。如果你觉得这个想法听起来有点熟悉，那你是对的；这是一个量子版的互联网。

走这条路的一个主要原因是安全性。处理纠缠粒子需要极大的精细度，但这也使其非常私密。如果有人试图窃听纠缠消息，任何不必要的窃听行为都会破坏整个传送过程。因此，通过量子互联网发送的任何消息都是完全安全的——或者说，是人类已知的最安全的形式。Heartbleed 漏洞？没问题。

那我呢？

是的，是的，是的。如果你和我差不多，你想知道关于无限形式的传送门，那种将人从一个地方传送到另一个地方的传送门。让我用两个考虑因素来平息你的热情，一个是哲学上的，一个是技术上的。

首先，提取柯克舰长（或你）身体的所有信息需要了解每个原子的物理状态，这将需要完全解体。因此，每次柯克舰长进入传送器时，他都在自杀，然后在另一端重生。其次，重塑他所需的信息量是惊人的——据估计，约 4.5 x 10^42 比特，这是最近在莱斯特大学一个非常有趣的毕业物理学项目中确定的。

没有人知道如何收集和传输如此多的信息。还记得最轻微的干扰就会破坏量子纠缠吗？重组原子的过程本身就会使信息混乱。此时，这是始端的自杀，而无末端的重生。柯克舰长不如先穿上红衫。

然而，如果你稍微放宽定义，传送门的形势就会不那么黯淡。正如许多视频游戏玩家所注意到的，人脑具有将自己投射到身体之外并进入其他物体或虚拟空间的神奇能力。NASA 正在利用这种能力，通过人类探索遥控技术项目，让宇航员“占据”位于危险或无法到达地点的机器人。一个机械宇航员很快就会在国际空间站外面行走。在不久的将来，你可能可以通过火星探测器或探测遥远小行星的机械臂来体验太空探索。

如果你觉得这有点作弊，那么 DNA 传真机怎么样？生物技术大师 J. Craig Venter 提出，如果我们能在火星上发现微生物生命，我们就可以在当地对其进行基因组测序，传输信息，并在地球上重建该生物体。Venter 指出，原则上，这个过程可以反过来进行：将人类 DNA 和适当的培养箱发送到遥远的行星，并在另一端合成人类。然后你的克隆体就可以在绕阿尔法半人马座 B 运行的行星上安家落户。

我意识到，克隆仍然不能满足传送门作为超能力的全部幻想。不，你理想中想要的是将你的意识完全上传到你遥远的另一个你，这样你/他/她才能真正地在那里。这将把传送门问题从“可能不可能”降低到“极其困难”。这仍然留下了大脑信息量巨大的问题。但是，如果你接受信息是你思想的唯一定义，那么这个任务似乎是可行的。你不再需要一丝不苟地将原子组装到正确的位置；只需要事实就够了。

注意到所有这些可能性之间有一个引人入胜的共同点。无论你认为自己是一堆原子、一个 DNA 序列、一系列感官输入，还是一个复杂的计算机文件，在所有这些解释中，你无非是一堆数据。根据单一性原理，量子信息永远不会丢失。将这两句话结合起来，就会得出一个惊人的推论：在最根本的层面上，物理定律说你是永生的。

对于超能力来说，这怎么样？

本文以“传送门的起起落落”为题发表。