就人類(lèi)目前乃至近期的能力來(lái)說(shuō)，像電影中那樣在兩地間實(shí)現完整物體的瞬間移動(dòng)還不太現實(shí)。但如果只選取其中的一部分，比如傳送生命體的記憶，還是可能實(shí)現的。普渡大學(xué)李統藏教授和清華大學(xué)尹璋琦博士提出把一個(gè)低溫冷凍保存的微生物放在一個(gè)電機械振子上來(lái)實(shí)現活體微生物的量子態(tài)疊加，糾纏和隱形傳態(tài)。該內容已于2016年1月發(fā)表在綜合性學(xué)術(shù)期刊《ScienceBulletin》上，這是世界上首次提出活體生命記憶傳送實(shí)驗。

　　來(lái)自普渡大學(xué)的李統藏教授以及清華大學(xué)的尹璋琦博士最近提出了一種方法，可將生命體的記憶傳送到其他位置。他們還希望借此打造出一個(gè)“薛定諤的貓”的狀態(tài)，即那只貓在理論上同時(shí)存在于兩個(gè)地方。目前，他們已經(jīng)確定如何在細菌上實(shí)現這一設想，并表示掌握這一技術(shù)很可能是進(jìn)一步傳送復雜物體的關(guān)鍵。

　　“我們計劃用一種很直接的方法將一個(gè)微生物同時(shí)置于兩個(gè)地點(diǎn)，并制定了傳送該微生物量子態(tài)的方案，”李統藏教授介紹，“我希望這項新奇的工作可以激勵更多人去嚴肅地思考微生物量子傳送，以及未來(lái)的潛在應用。”

　　這里所談到的活體微生物的記憶并不是說(shuō)關(guān)于生命或生活的記憶。它是生命存在的原子級記憶，即內在的量子態(tài)。

　　此項工作直接關(guān)系到1935年奧地利物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤所發(fā)表的研究。當時(shí)他提出了著(zhù)名的“薛定諤的貓”理想實(shí)驗：一只貓可以同時(shí)在多地存在不同的狀態(tài)（即“疊加”），直到它被觀(guān)察到。也就是說(shuō)，這只貓可以在不同地方既是死的又是活的，直到有人真的觀(guān)察到它。

　　量子計算機的火熱正是源于這一理念。一直以來(lái)，計算機都以0和1的二進(jìn)制為根本，而量子計算機中的量子比特可以使0和1在任何時(shí)刻都具有疊加態(tài)，這將大幅提高運算能力的量級。

　　李統藏和尹璋琦表示，如果他們將普通的支原體細菌冷卻至凍結狀態(tài)，那么這不僅可以實(shí)現薛定諤的貓那個(gè)理想量子疊加狀態(tài)，還可以把這一量子態(tài)傳送到其他地點(diǎn)。

　　實(shí)驗的具體方法是將活體細菌置于電機械振子上，將兩者冷卻至深冷溫度。在這種條件下，振子可以制備到疊加態(tài)，而上面的細菌也會(huì )隨之一起進(jìn)入疊加態(tài)。

　　李統藏介紹：“我們計劃把一個(gè)很小的微生物放在直徑15微米的鋁制薄膜振子上。當振子進(jìn)入疊加態(tài)時(shí)，微生物也會(huì )發(fā)生同樣的事情。這個(gè)原理很簡(jiǎn)單。”

　　他們在《ScienceBulletin》上發(fā)表的文章里指出，把一個(gè)質(zhì)量遠小于電機械振子的微生物放在振子上面不會(huì )對它的性質(zhì)和量子操控造成顯著(zhù)影響。

　　在細菌進(jìn)入疊加態(tài)后，可通過(guò)超導微波電路將其內在量子態(tài)記憶傳送給另一個(gè)活體微生物。研究組作了這樣的說(shuō)明：

　　“利用一個(gè)強磁場(chǎng)梯度，微生物的內部狀態(tài)（比如甘氨酸自由基的電子自旋）可以和微生物的質(zhì)心運動(dòng)糾纏，并被量子隱形傳態(tài)到另外一個(gè)微生物。因為微生物的內部狀態(tài)包含信息，這個(gè)方案能實(shí)現兩個(gè)微生物之間信息和記憶的量子隱形傳態(tài)。”

　　李教授表示實(shí)驗的第二個(gè)環(huán)節將帶來(lái)更實(shí)際的效用。比如，這將能夠探測微生物體內蛋白質(zhì)和DNA的缺陷，或者描繪微生物對單電子自旋的敏感性。

　　目前，實(shí)驗上已經(jīng)把一個(gè)直徑15微米的電機械振子的質(zhì)心運動(dòng)冷卻到量子基態(tài)，并和微波光子糾纏。盡管部分環(huán)節還處于理論階段，但正像最近美國物理學(xué)家提出借由類(lèi)似量子傳送的機制可以取回黑洞中的信息一樣，只有科學(xué)家不斷地在這條道路上探索，我們才能更進(jìn)一步地了解這個(gè)世界。