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瞬间传送是否真的有可能实现？

 2 years ago
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瞬间传送是否真的有可能实现？

上次看到一个文章里说，可以把人瞬间分解成原子的形式，记住每个原子在人体中的位置，再通过仪器发射到某一位置，重新组合起来。请问这种理论可行吗？
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将你的手机按这样的方式瞬间传送后估计都开不了机

至少存储器上的数据是全部丢失了

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谢谢邀请。
我在开幕式当天跑去问隔壁实验室的纽西兰老教授，老头晒了我一眼，抛了一句“Not in our universe. I'd like to put my feet on the ground.”
what the······
我朝他吐了一口痰，老头炸了······
（当然这是不可能的）
回到问题，题主是想要一个合理的否决原因，那么仅凭某个老头的一家之言是不够滴，我找了一些资料，顺带跟题主一起学习。
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首先，介绍两个基本概念。
1.瞬间移动（即题主所说的瞬间传送技术，teleportation）:

瞬间移动是超心理学领域中超感官知觉的一种，指的是将物体传送到不同的空间、或者自己本身在一瞬间移动到他处的现象与能力。瞬间移动经常出现在科幻作品当中，这一类作品经常将此种能力设定为有如非连续性空间跳跃般的状态，和极度的高速移动是不同的现象。以目前的科学而言，只有量子隐形传态技术能够达成瞬间传递量子态讯息至不同位置。

引自Teleportation

2.量子隐形传态技术（又称量子隐形传输、量子隐形传送，quantum teleportation）：

量子隐形传态是一种利用分散量子缠结与一些物理讯息（physical information）的转换来传送量子态至任意距离的位置的技术。量子遥传并不会传送任何物质或能量。这样的技术在量子信息与量子计算上相当有帮助。然而，这方式无法传递传统的资讯，因此无法使用在超光速的通讯上面。量子遥传与一般所说的瞬间移动没有关系–量子遥传无法传递系统本身，也无法用来安排分子以在另一端组成物体。

引自Quantum teleportation

在电影以及电视剧系列《Star Trek》中，一言不合就传送的特技属于上面的第一种，偏科幻：
在物理领域，人们常常提到的传输技术是第二种，属于现实范畴，已有多重工程应用：
图片来自Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon : Nature : Nature Research

上面这幅图是潘建伟团队演示的一个光子的两个自由度(自旋和轨道角动量)的“量子隐形传送”，这个实验非常的复杂，甚至运用了混合型贝尔态(Bell-state)测定方案。而之前的大多系统演示都属于单光子的一个自由度的传送，而随着自由度越多，需要的量子系统、量子协议也越复杂多变，而人体是一个庞大的体系，拥有数以亿计的细胞与分子，交错的神经网络，信息与意识不断的交换输出，因此，如果你说要基于现实讨论，现代物理学得指数进化到什么样的阶段才能实现“真人版瞬间传送”呢？
为了简化问题，我将人体物化为碳原子基体，一个普通成年男性的体重为70kg，那么他的身体里至少有：
根据这个[公式]数字，我们来看以下问题：

<1> 量子隐形传送


如前面所说，量子力学上的传送并不是“实物”，转换系统实际上输出的是量子粒子的“状态”——角量子数、角动量等等信息。
图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=dAaHHGHuy1c
简而言之，好处就是即便你一开始并不知道原始粒子的量子状态，你也可以通过量子隐形传送实现其量子状态的准确输出。但是即便这样的高明有效，你还是要将这个传送系统的复杂程度乘上[公式]之多！！！！！！
图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=ZL4yYHdDSWs
这是一个你需要思考一会的数字，然而更为可怕的是，就像上面潘建伟团队的量子实验一样，传送一个人体不只是简单的传送每个原子的量子状态（比如自旋和轨道角动量），因为人体序列的高度有序性（highly ordered），你还要知道所有原子的在那个时刻的准确位置！！！

<2> 解构人体、传送信息再重构人体
你需要一台扫描仪来记录人体中每个原子的准确位置，它的准度一定要达到氢原子的尺寸，也就是差不多[公式]m的位置偏差率，要把这个准度放到1米的距离上需要每个原子大约30个小数位，也就是每个原子的信息要达到100个二进制单位。而这将会给数据带来很大的冗余度（redundancy），让我们乐观地假设我们可以将这些数据压缩成每个原子1比特，那么我们也至少需要[公式]个比特的数据才能恰好定位人体中所有原子的位置。
根据维基词条“Zettabyte”（泽字节，Zettabyte），全球所有的电脑和信息储存装置的数据储存容量为几个泽字节（1 zettabyte = [公式] bytes = [公式] bits），所以要扫描一个人体至少需要消化10000倍于全球数据总储量的数据！
图片来自https://www.google.ca/search?q=quantum+memory&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjYtprGk7DOAhVCRyYKHQMUDNAQ_AUIBigB#imgrc=e6G68c9Q75bglM%3A
根据维基词条Internet traffic（Internet traffic），我们可以知道2011年全球的信息流量为每月27,000 petabytes（1 petabytes = [公式] bytes = [公式] bits），如果以这个速率运转的话，那么传送一个完整人体储存的信息量至少需要：
也就是需要1080万年，这又是一个需要深思的数字，你确定你要传送吗？
就算你可以完成这项艰巨的任务，储存、传输再在目的地释放数据，还是有一个问题挥之不去：
扫面原始身体然后重构终点身体。
什么意思呢？扫描你的原始身体需要先行摧毁它，因为你需要物理地将身体里的每个部分拆除才能得到内里的原子，那么你必须要在极短的时间内完成这个阶段，不然你将死去，然后在目的地重组的是一个已经死去的你！图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=dAaHHGHuy1c
而且，在目的地进行的重组过程也不能耗时太长，否则在你传送身体后续部分的过程中，你的前续部分会先行死亡，所以你还觉得瞬间传送可能吗？
图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=nQHBAdShgYI
所以，原子拆组方案听起来有些不太人道，并且也有可能并不是电影《Star Trek》中传送室的原理，那么大家觉得[公式]如何呢？
爱因斯坦的质能方程告诉我们，粒子和能量是可以互相转化的，如果把原子变成能量，再在目的地重新转化为原子集合呢？
图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=nQHBAdShgYI
那么你还是先要被摧毁，然后进行充电后再重新打造，看上去还是像是被杀掉了。
图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=nQHBAdShgYI

<3> “传送的那个你”还是“你”，吗？
首先，在传送的这个过程中，不可能同时存在两个完全一样的（identical）你，因为违背了能量守恒定律，那么传送室对于原先的“你”来说，是一个“自杀室”。

图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=nQHBAdShgYI
其次，我们都对拆除原子的前设表示赞同的话，那么重组原子之后的那个“你”，那么在某段时空之外执行任务的那个“你”，那么哼着歌唱着小调的传送的那个“你”，还是原来的那个“你”吗？
Really? Then, who "is" you?
这下我们要面对“意识”这个问题了，因为瞬间传送过程让我们不得不考虑这样一个现象：一个具有意识的生物的意识感觉无法被外界识别。你是一个具有大脑意识的个体，然而你是怎么知道别人也跟你一样具有相同的意识？事实上，你只能确定你自己具有某种意识。

图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=nQHBAdShgYI
生命就像是一条连续不断的意识溪流，而只有你才能够感受到它的潺潺不息，触摸每个水滴的肌理。而瞬间传送技术的可怕之处在于，它彻底地打破了这种连续性，打造出一个延续断片前生活的“复制品”，还无人知晓。
图片摘自https://www.youtube.com/watch?v=nQHBAdShgYI

<4> 虫洞
虫洞本不应该在此处出现，但是作为一种还没有被完全排除的穿越时空的方式，也算是可以与瞬间传送技术同厢而话。
虫洞旅行理论上可以超越光速，所以在这个意义上，美感可以爆掉瞬传十条街，但是可能性几何呢？首先，根据爱因斯坦的广义相对论，虫洞的存在极不稳定且极易消逝。现在所知的唯一能使洞喉张开的方式，就是使用一种具有负能量密度的假想形式的物质，这个我在之前的两个回答中都有些许提及（宇宙已经140亿岁了，多少文明存在又消亡过，为何没有文明进化到可以星际旅行，通过虫洞找到我们？ - 土豆泥的回答和未来有哪些方式可能实现恒星际航行？（比如到达开普勒452B，甚至是河外星系）亦或是，永远不可能实现？ - 土豆泥的回答）。当然，我们重来没有发现或者没能制造出任何形式的负能量粒子，也没能有相应的理论支持如何制造出带有负能量密度的物质来影响虫洞。
现在已知的、具有洪荒之力的大型强子对撞机（Large Hadron Collider），正朝着这方面努力，祝好哦！
图片来自Large Hadron Collider

即便我们能制造出带有负能量的粒子，这并不意味着虫洞的可行性，这只代表说我们能稳定一个已经存在的虫洞，阻止其塌陷。然而，我们并无可知的方式制造虫洞。即使，我们不知怎么地制造出了一个虫洞，把它撑开，所需要的能量也是天文级别的！有可能需要远超过太阳所能提供的能量，而产生的虫洞只能存在几秒而已。就算我们稳定了虫洞，其内部的时空构型可能会是难以想象的极端化，以至于使任何想要在内部穿梭的物体被意大利面条化，就像黑洞内部由奇点产生的巨大潮汐力机制一样。
图片来自https://www.google.ca/search?q=wormhole&biw=1280&bih=929&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjFtfbL4rTOAhUF7hoKHXe3DrwQ_AUIBigB#imgrc=HFFEegpZVdgGqM%3A
最后，虫洞允许的时间旅行会违反因果关系，现在关于违反自洽原则的宇宙不存在的讨论已经有不少了，这里不再赘述。
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综上，是对老教授"Not in our universe."的扩展说明。
值得一提的是，尽管瞬间穿越看上去世那么的不靠谱，但是意识的长时间断片在现实中是存在的。
在手术中，当病人被放倒后再次醒过来时，他并不能确定是不是之前的那个“他”醒过来了。
这么说的话，其实你的床铺也可以算作是一个“自杀室”，每晚当你滑向无意识的睡眠之后，睡前的那个你算是过去式了，而每天早晨的睁眼，则意味着一个具有意识的新生物的生活开始了。而对于这个，你永远也无法知道真相。
图片来自https://www.youtube.com/watch?v=nQHBAdShgYI
睡个好觉，晚安。
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关于量子隐形传输的一些进展和说明，虽然跟Star Trek里的瞬间传送八竿子打不着，大家应该要感到兴奋，因为科学的进步总是亦步亦趋的，你会看到量子通信技术逐步地往远距离在努力发展：
图片来自http://www.nature.com/nphoton/journal/v9/n10/pdf/nphoton.2015.154.pdf
感谢阅读，如有不足，请不吝指教。

参考资料：
1.Advances in quantum teleportation : Nature Photonics : Nature Research
2.Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon : Nature : Nature Research
3.https://www.youtube.com/watch?v=nQHBAdShgYI
4.https://www.youtube.com/watch?v=dAaHHGHuy1c
5.https://www.quora.com/Is-teleportation-hypothetically-possible-How

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